Anais de Resumos da XVII JORNEQ

Transcrição

Anais de Resumos da XVII JORNEQ – Apoio FAPEMIG
CÓDIGO DO TRABALHO
Área: Ambiental A107 ................................................................................................................ 4
Área: Ambiental A108 ................................................................................................................ 5
Área: Ambiental A137 ................................................................................................................ 6
Área: Ambiental A143 ................................................................................................................ 7
Área: Ambiental A158 ................................................................................................................ 8
Área: Ambiental A167 ................................................................................................................ 9
Área: Ambiental A169 .............................................................................................................. 10
Área: Ambiental A182 .............................................................................................................. 11
Área: Ambiental A183 .............................................................................................................. 12
Área: Ambiental A186 .............................................................................................................. 13
Área: Ambiental A194 .............................................................................................................. 14
Área: Ambiental A200 .............................................................................................................. 15
Área: Ambiental A300 .............................................................................................................. 16
Área: Ambiental A605 .............................................................................................................. 17
Área: Alimentos AL104 ............................................................................................................ 18
Área: Biotecnologia B103........................................................................................................ 28
Área: Cinética e Catálise C129 .............................................................................................. 48
Área: Otimização, Simulação e Controle de Processos O102.......................................... 59
Área: Processos de Separação/Sistemas Particulados S111 .......................................... 70
Área: Termodinâmica T121 .................................................................................................... 89
Área: Outras W133 .................................................................................................................. 93
Área: Outras W156 .................................................................................................................. 94
Área: Outras W603 .................................................................................................................. 95
ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE MATÉRIAS PARTICULADOS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
Loyane P. Mata,Rafaela R. O. Vaz ; Nilvania A. Silva;Nayana Alves e Marcos A. S. Barrozo
Área: Ambiental A107
É possível notar o aumento da frota de veículos e o índice de internações
por doenças respiratórias nos períodos mais secos do ano. A precária infraestrutura urbana interfere diretamente na qualidade de vida e bem-estar da
população e causam impactos, às vezes, irreversíveis ao meio ambiente. A
dispersão do material particulado está diretamente ligada às condições
atmosféricas como os dados meteorológicos, sendo o inverno a época em
que as condições estão mais desfavoráveis para isto. Neste período, a
temperatura do ar é menor, diminuindo a movimentação vertical das massas
de ar; a precipitação também é menor, muitas vezes nula, prejudicando a
remoção dos poluentes da atmosfera; a insolação é maior, favorecendo
formação de poluentes secundários; e a umidade relativa do ar é mais baixa,
aumentando o desconforto provocado pela poluição. O objetivo deste
trabalho foi a avaliação do comportamento da concentração de material
particulado no período do inverno nos anos de 2006 a 2011. Foram
realizadas amostragens em um equipamento amostrador de grande volume
(AVG), marca Andersen, para partículas menores que 10μm (AVG- MP10).
O AVG- MP10 é composto por um motor-aspirador a vazão constante e
dotado de um cabeçote com separador inercial de um estágio. As maiores
concentrações de MP10 foram obtidas no período do inverno, quando as
condições atmosféricas são desfavoráveis à dispersão e remoção de
poluentes da atmosfera. Verificou-se que a variável que mais se correlaciona
com a concentração de MP10 é a insolação, como a visibilidade diminui
durante o inverno a atmosfera tende a ficar mais estável e prejudica a
dispersão dos poluentes.
BIODEGRADAÇÃO DE EFLUENTE CONTENDO ÓLEO DIESEL
EMPREGANDO CULTURA MISTA ENRIQUECIDA COM BACTÉRIAS
REDUTORAS DE SULTATO (BRS)
Universidade Federal de Uberlânida
Faculdade de Engenharia Química
Marina Bueno de Castro e Patrícia A. Vieira
A crescente contaminação do meio ambiente com substâncias tóxicas e
perigosas é um dos maiores problemas mundiais. Atualmente, a indústria do
petróleo tem gerado altas quantidades de derivados, que vem contaminando
o ar, solos, rios, mares e águas subterrâneas a partir de derrames rotineiros e
acidentais. Este trabalho avaliou a biodegradação anaeróbia de
hidrocarbonetos presentes em um efluente sintético contendo óleo diesel.
Para tanto, foi empregada uma cultura mista, isolada da água de produção
de Carmópolis - SE, enriquecida com bactérias redutoras de sulfato (BRS).
Inicialmente a cultura microbiana foi aclimatada em concentrações
crescentes de óleo diesel de 0,25% (v/v) a 5% (v/v). Este procedimento
visava adaptar lentamente a cultura microbiana a concentrações crescentes
de óleo diesel, para assim selecionar os microrganismos capacitados e com
maior potencial para biodegradar as frações de hidrocarbonetos constituintes
do óleo diesel. Na segunda etapa, foi testado o crescimento da cultura já
aclimatada (etapa anterior) em meio contendo 5% de óleo diesel e
concentrações decrescentes de lactato de sódio (única fonte de carbono do
meio Postgate E), a fim de induzir o consumo preferencial do óleo diesel
como fonte de carbono e energia pelas bactérias. O crescimento, a
manutenção e a quantificação das BRS foram realizados em meio Postgate
E modificado. Todos os ensaios foram realizados em triplicata. Os
resultados apontaram que a cultura cresceu bem em concentração de óleo
diesel variando de 0,25% a 5,0%. Observou-se, que a cultura não só
suportou a total deleção do lactato, mas, sobretudo, foi capaz de crescer à
custa do óleo diesel, como principal fonte de carbono e energia. Foi
observado, durante todo o período de aclimatação, que houve crescimento
em todas as fases, sem efeito inibitório relacionado ao aumento da
concentração do óleo diesel e à ausência de lactato de sódio.
ADAPTAÇÃO DE CULTURAS MISTAS DE MICRO-ORGANISMOS
AO CROMO HEXAVALENTE
Universidade Federal de Uberlandia
Camilo Auréliu Brandão e Frederico Alves Lima e Miriam Maria de Resende
O cromo é introduzido no meio ambiente por despejos de efluentes das
indústrias metalúrgicas, de cromagem, de tintas, de pigmentos e de
curtumes. Ele causa sérios danos à saúde humana, além de alterações nos
ecossistemas, principalmente quando encontrado na sua forma hexavalente,
que é altamente tóxica. Atualmente, dentre as várias tecnologias limpas
destinadas à remoção desse metal, tem-se o uso de populações microbianas
resistentes ao cromo. Muitas destes micro-organismos são capazes de
armazenar quantidades de cromo superiores àquelas presentes no meio em
que estão inseridas, por biossorção na biomassa celular, por transporte ativo
e precipitação, podendo ser utilizadas tanto em processos aeróbios quanto
anaeróbios. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo estudar a
adaptação de uma cultura mista a meios contendo Cr (VI), para seu posterior
uso como inóculo em biorreatores híbridos. As amostras foram obtidas do
lodo de uma indústria de curtume localizada na cidade de Franca e fornecida
pela Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial
de Franca/SP. As amostras da cultura foram adicionadas a Erlenmeyers
contendo meio composto por 1 g de NH4Cl, 0,2 g de MgSO4.7H2O, 0,001
g de CaCl2.2H2O, 6 g de CH3COONa.3H2O, 0,5 g K2HPO4, 4 g de
Extrato de carne e 5 g de Glicose em 1 L de água destilada. Inicialmente,
realizaram-se cultivos sucessivos com este meio de cultura, a fim de
verificar a adaptação dos micro-organismos ao meio e obter o aumento do
inóculo. Posteriormente, procedeu-se a adaptação à concentrações de cromo
Cr (VI) de 40 mg/L e 80 mg/L utilizando como fonte de cromo o dicromato
de potássio. A biomassa foi determinada pela análise de sólidos voláteis
segundo o Método dos Sólidos Fixos e Voláteis. As análises da presença de
cromo (VI) nas amostras foram realizadas considerando a reação em meio
ácido com 1,5-difenilcarbazida. Os resultados obtidos demonstraram que a
cultura adaptada foi eficiente na redução do Cr (VI), já que a mesma
apresentou crescimento e redução na concentração de cromo hexavalente.
DETERMINAÇÃO DE AMIDO NO CALDO DE DIFERENTES
VARIEDADES DE SORGO SACARINO
1
Instituto Federal de Educação, Ciências E Tecnologia do Triângulo Mineiro - Campus Ituiutaba
2
Universidade Federal de Uberlândia
2
2
2
1
Ana Maria Salomão dos Reis; Vicelma Luiz Cardoso e Gislaine Fernandes
A preocupação com o meio ambiente tem aumentado significativamente nos
últimos anos, com isso a demanda por combustíveis renováveis tem crescido
evitando assim a emissão de gases poluentes causadores do efeito estufa. A
emissão de CO2 pode ser reduzida em até 90% pelo simples fato de
substituir a gasolina por etanol, que tem como matérias-primas a cana-deaçúcar, milho, mandioca e beterraba. Outra matéria prima que tem ganhado
destaque na produção de etanol é o sorgo sacarino que tem sido motivo de
investigação como fonte complementar de matéria-prima para a produção de
etanol em microdestilaria. Os seus colmos podem ser processados na mesma
instalação destinada à produção de etanol de cana-de-açúcar, oferecendo
também uma quantidade de resíduo fibroso (bagaço) para gerar o vapor
necessário para a operação industrial. Os resultados obtidos em dois anos de
experimento mostraram que o sorgo sacarino pode ser uma cultura
complementar à cana-de-açúcar para produção de etanol. Os teores de
açúcares redutores totais nos colmos não foi significativamente diferente do
encontrado nos colmos de cana-de-açúcar. A determinação da composição
do caldo para fermentação é um fator importante para se obter grandes
rendimentos na conversão do etanol e entre os constituintes do caldo temos
o amido que, em concentração excessiva durante o processamento do caldo
de cana-de-açúcar, causa problemas de viscosidade, aquecimento e
filtrabilidade. No presente trabalho utilizou-se o sorgo sacarino de diferentes
variedades cultivado no Instituto Federal do Triangulo Mineiro – Campus
Ituiutaba com o objetivo de determinar a concentração de amido presente no
caldo. Os valores de amido encontrados no caldo de sorgo foram superiores
aos encontrados em caldo de cana.
ESTUDO DE PARÂMETROS REACIONAIS DO PRÉ-TRATAMENTO
BÁSICO DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR.
Aline Garcias de Faria; Carla Silva Meireles e Ricardo Reis Soares
Os resíduos agroindustriais, como bagaço de cana-de-açúcar, serragem,
palha de arroz, trigo, soja e cana, são fontes abundantes de compostos
orgânicos, apresentando consequentemente um grande potencial como
matéria-prima, a ser utilizada na produção de combustíveis, insumos
químicos, dentre outros. Para que esses resíduos sejam reaproveitados, é
necessário algum pré-tratamento para a separação de seus constituintes. O
pré-tratamento químico da biomassa lignocelulósica, vem sendo utilizado
para a separação dos seus constituintes lignocelulósicos, visando a produção
de etanol de segunda geração, biocombustíveis e bioprodutos de forma
geral. Neste trabalho realizou-se o pré-tratamento básico da palha de canade-açúcar utilizando hidróxido de sódio em distintas condições reacionais:
variação da concentração da solução de NaOH (1, 5, 10, 20 e 30%) com 1
hora de reação; variação do tempo de reação (0.5, 1 e 3h) mantendo a
concentração de 5% de NaOH; reação de 2h em concentração de NaOH 5%
realizando a troca do reagente a cada 0,5h. Todas as reações fora feitas em
temperatura ambiente. As reações foram preliminarmente caracterizadas por
determinação do rendimento com relação ao material solubilizado (filtrado)
e balanço mássico. Os resultados apontaram que a partir da concentração de
5% diferentes tempos de reação, o rendimento não varia, alcançando um
máximo de solubilização. A troca do reagente a cada 0,5h possibilitou maior
solubilização uma vez que a renovação do reagente (solução de NaOH)
possibilita a remoção de produtos ácidos provenientes da degradação de
constituintes como as hemiceluloses que diminuem a eficiência do reagente
na solubilização.
INFLUÊNCIA DA FREQUÊNCIA DO CAMPO ELETROMAGNÉTICO
NO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE EFLUENTE COM CROMO
Alex Anderson de Oliveira Moura; Camila Silveira Lamanes dos Santos; Miriam Maria de
Resende e Vicelma Luiz Cardoso
Os despejos de efluentes industriais são uma das principais fontes de
contaminação das águas dos rios com metais pesados. Assim, torna-se
necessário o desenvolvimento de pesquisas que têm como objetivo
minimizar o impacto ambiental das atividades produtivas. A indústria de
couro é um dos setores produtivos com maior potencial poluidor, pois, no
processo de curtimento do couro, grandes quantidades de sais de cromo são
utilizadas, gerando assim um efluente com alta periculosidade. O presente
trabalho objetivou o estudo da influência do campo magnético sobre a
redução de cromo hexavalente em trivalente, remoção de cromo total e
DQO (Demanda Química de Oxigênio), além do crescimento celular em
modo descontínuo (reator batelada), utilizando-se de uma cultura mista
proveniente de um curtume localizado na cidade de Franca-SP (AMCOAAssociação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial de
Franca/SP). Foi avaliada a influência de campo eletromagnético estático
gerado por um equipamento que produz uma corrente elétrica que, passando
por um condutor, produz um campo magnético ao redor do mesmo como se
fosse um ímã. Foi utilizado neste teste um reator com diâmetro de 12 cm e o
efluente foi submetido à frequências de 1, 2, 5 e 10 Hz, tendo esse um
volume fixo de 500 mL, concentração inicial de cromo de 100 mg/L e pH
em torno de 7. Para efeitos de comparação, utilizou-se também um segundo
reator com mesmo diâmetro, mesmo efluente (volume, concentração inicial
de cromo e pH), mas na ausência de campo magnético. Pôde-se notar que a
maior redução de cromo VI, remoção de cromo total e DQO ocorreu na
frequência de 5 Hz. Na frequência de 10 Hz ocorreu uma diminuição na
redução de todos os parâmetros analisados, o que indica que a partir de certo
valor de frequência, a ação do campo com o tempo pode gerar um grande
stress na célula, podendo ocasionar a morte celular.
AVALIAÇÃO DA REDUÇÃO DE CROMO VI EM RELAÇÃO AO
VOLUME DE BIOREATOR SUBMETIDO A AÇÃO DE CAMPO
ELETROMAGNÉTICO
Alex Anderson de Oliveira Moura; Camila Silveira Lamanes dos Santos;Lara Martins Tizzo;
Miriam Maria de Resende e Vicelma Luiz Cardoso
O cromo é um metal empregado em vários setores produtivos como, por
exemplo, em siderúrgicas, metalúrgicas, indústrias têxteis, de galvanoplastia
e tintas, curtumes, usinas nucleares, preservação de madeira, dentre outros.
Esse metal pesado apresenta-se em grandes proporções nos efluentes de
curtume visto que, no processo de curtimento do couro, os sais de cromo são
usados em grandes quantidades. A procura por métodos que aceleram a
redução do cromo hexavalente em cromo trivalente tem despertado o
interesse desse setor produtivo, uma vez que o primeiro possui alto grau de
periculosidade. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência do
campo magnético sobre a redução do cromo VI em cromo III, remoção de
cromo total e DQO (Demanda Química de Oxigênio) para um volume de
efluente de 1000 mL e comparar os resultados obtidos neste teste com os
encontrados quando o volume de efluente era 500 mL. Foi utilizada uma
cultura mista proveniente de um curtume localizado na cidade de Franca-SP
(AMCOA- Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito
Industrial de Franca/SP). Avaliou-se a influência de campo eletromagnético
estático gerado por um equipamento que produz uma corrente elétrica que,
passando por um condutor, produz um campo magnético ao redor do mesmo
como se fosse um ímã. Foi utilizado para este teste um reator com diâmetro
de 12 cm e o efluente foi submetido à frequências de 1, 2, 5 e 10 Hz, tendo
esse uma concentração inicial de cromo de 100 mg/L e pH em torno de 7.
De acordo com os resultados encontrados foi possível notar que quanto
maior a frequência de campo eletromagnético, melhor a redução de cromo
VI, exceto para a frequência de 10 Hz, onde ocorreu morte celular.
Observou-se também que em volumes de efluentes maiores a redução de
cromo VI, remoção de cromo total e DQO não foram tão significativas
quanto na utilização de volumes menores.
UTILIZAÇÃO DE QUITOSANA EM REATOR BATELADA
SEQUENCIAL PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTE CONTENDO
HIDROCARBONETOS
Rafael Bruno Vieira;Thamayne Valadares de Oliveira;Saulo Luiz Cardoso;Juliana Ribeiro Silva
Abrahão; Patrícia Angélica Vieira e Vicelma Luiz Cardoso
A quitosana tem sido recomendada como um eficaz coagulante para uma
grande variedade de suspensões por causa de suas excelentes propriedades
como biodegradabilidade, biocompatibilidade, não toxicidade, e
propriedades polieletrólitas. Este estudo investigou a atividade microbiana
em reator batelada sequencial, após utilização da quitosana como coagulante
natural (solubilizada em ácido acético), visando aumentar a sedimentação da
cultura mista C1 empregada na biodegradação de efluente contaminado por
óleo diesel e gasolina. O reator batelada seqüencial (RBS) têm sido proposto
como alternativa aos processos contínuos convencionais. No reator batelada
seqüencial (RBS), a biomassa encontra-se em suspensão tal como ocorre no
processo de lodos ativados, no entanto, o RBS é um processo em semibatelada, que ocorre em geral em um único tanque, onde reação e separação
tomam lugar em momentos diferentes. Os experimentos foram monitorados
em 5 ciclos de operação, sendo que cada ciclo era operado durante 3 dias. O
período de cada ciclo total foi de 73 h, consistindo de 15 min de
enchimento, 72 horas de reação com aeração intermitente, 30 minutos de
sedimentação e 15 minutos de esvaziamento. No começo de cada ciclo,
imediatamente após o esvaziamento (seqüência anterior), um volume de
alimentação pré-definido foi adicionado ao sistema. Em cada ciclo foram
monitorados os sólidos suspensos voláteis (SSV) e a remoção de DQO. O
reator utilizado nestes experimentos apresentava capacidade de 5L (em
acrílico) operando sob agitação a 110 rpm, com aeração intermitente de 33
hrs e temperatura ambiente. Os melhores resultados apresentados foram
remoções de DQO de 60% e a concentração de sólidos suspensos voláteis
(SSV) com valores superiores a 2 g/L.
SEDIMENTAÇÃO DE CULTURA MISTA USANDO QUITOSANA NO
TRATAMENTO DE EFLUENTE CONTENDO HIDROCARBONETOS
Rafael Bruno Vieira; Thamayne Valadares de Oliveira; Saulo Luiz Cardoso; Juliana Ribeiro
Silva Abrahão; Patrícia Angélica Vieira e Vicelma Luiz Cardoso
No Brasil a distribuição de combustíveis é feita através de dutos que levam
a gasolina e o óleo diesel das refinarias até determinados centros urbanos do
país, estrategicamente localizados. A partir destes centros a distribuição é
realizada em caminhões tanques utilizando a rede rodoviária existente.
Durante o carregamento desses caminhões eventualmente ocorre derrames
dos combustíveis, gerando assim o resíduo. Em estudos preliminares de
biotratamento deste tipo de resíduo contaminado por hidrocarbonetos de
petróleo (óleo diesel e gasolina) constatou-se, que a cultura mista C1
empregada no processo apresentava dificuldade de sedimentação devido à
necessidade de agitação vigorosa no reator. Esta agitação era alta devido à
presença de chicanas, pois sem as mesmas, não ocorreria a homogeneização
rápida da gasolina e do óleo diesel no efluente. Como uma alternativa a este
problema, este estudo avaliou a adição de coagulante natural (quitosana) em
diferentes concentrações ao efluente biodegradado (após 3 dias de processo)
na tentativa de aumentar a sedimentabilidade da cultura mista C1. Com a
maior capacidade de formação de flocos, esta cultura torna-se mais
resistentes mecanicamente, conferindo uma maior facilidade de operação
em sistemas contínuos. Os experimentos foram realizados em equipamento
jartest, variando-se a concentração de quitosana de 25 mg/L a 1000 mg/L
solubilizada em ácido acético 5%. O jar test utilizado para este estudo era
equipado com 6 béqueres de 250 mL. Após a adição do coagulante, o
sistema foi agitado a 100 rpm por 3 minutos e posteriormente a 50 rpm por
10 minutos. As respostas monitoradas foram índice volumétrico de lodo
(IVL) e remoção de turbidez. Os melhores resultados obtidos para a
remoção de turbidez e IVL foi de 84% e 100 mL/g.
PRODUÇÃO DE COSMÉTICOS A PARTIR DA EXTRAÇÃO DO ÓLEO
DE COCO E ÓLEO DE HORTELÃ E CARACTERIZAÇÃO FÍSICOQUÍMICA DOS PRODUTOS
Uniube
Ana Laura de Oliveira Martins; Ana Laura Silva Reis; Bruna Ribeiro Vasconcelos; Cleidenely
Evangelista Franco Borges; Maria Izabel Corrêa Gonçalves e Deusmaque Carneiro Ferreira
A sociedade está se mostrando cada vez mais interessada em consumir
produtos que sejam naturais e sustentáveis, assim as empresas devem se
adequar a essa tendência e produzir em consonância com a sustentabilidade
do Planeta. O Brasil tem uma das maiores biodiversidades do mundo, sendo
o terceiro maior mercado consumidor de cosméticos no mundo, necessitase, então, aliar tecnologia com os recursos naturais para que esse segmento
continue a crescer sem prejudicar o meio ambiente. O presente trabalho teve
como objetivo a produção de cosméticos, usando matérias-primas naturais e
posterior caracterização físico-química dos produtos. Foram extraídos os
óleos do coco e do hortelã, por arraste a vapor d’água. Esses óleos foram
utilizados na produção de xampu, sabonete e batom, cujas propriedades
físico-químicas foram analisadas. Para o xampu determinou-se o valor de
pH em várias temperaturas, foi feito o teste de perda de massa para o
sabonete, em diferentes volumes, e para o batom foi verificado sua
temperatura de fusão, indicando a estabilidade do mesmo, além de
determinar a densidade de todos os cosméticos, e testes sensoriais;
capacidade de limpeza e formação de espuma (xampu e sabonete), fixação
e brilho (batom). Os resultados obtidos mostraram a possibilidade da
produção de tais cosméticos com matérias-primas naturais, visto que o
xampu apresentou pequena alteração de pH, de 5,67 a 5,76 em faixa de
temperatura de 22 a 40 °C, os valores de perda de massa do sabonete foram
considerados satisfatórios quando comparados aos resultados de um
sabonete industrializado, o batom fundiu a uma temperatura de 55 °C.
Quanto aos testes sensitivos, os resultados obtidos foram similares aos dos
produtos industrializados reportados na literatura. Isso mostra a
possibilidade de utilizar esses cosméticos naturais em escala industrial, e
como são biodegradáveis, irão minimizar os severos impactos ambientais
que atualmente comprometem toda a sustentabilidade do nosso Planeta.
VALIDAÇÃO METODOLÓGICA DA DETERMINAÇÃO
ESPECTROFOTOMÉTRICA DE NITROGÊNIO EM TECIDO
VEGETAL
Lorena Mendes de Souza e Eloízio Júlio Ribeiro
O termo nitrogênio total de Kjeldahl (Ntk) refere-se ao nitrogênio orgânico
presente em uma determinada amostra e sua determinação consiste
basicamente na conversão de toda forma nitrogenada a amônio que por sua
vez pode ser detectado por diferentes métodos, tais como, titulação,
potenciometria e espectrofotometria. Determinar este elemento em plantas
tem inestimável importância já que o mesmo está intimamente ligado ao
metabolismo de aminoácidos e proteínas envolvendo processos enzimáticos
e assimilações através de reações de oxiredução (Dougall & Estaba, 1980).
O método mais utilizado para esta análise é o método de Kjeldahl, proposto
pelo dinamarquês Johan Gustav Kjeldahl em 1883 que determina o
Nitrogênio orgânico total, isto é, o nitrogênio protéico e o nitrogênio não
protéico, porém orgânico. Tal método baseia-se na digestão sulfúrica de
uma amostra sob alta temperatura, o amoníaco é então liberado e destilado
com hidróxido de sódio (NaOH), logo em seguida é titulado com uma
solução ácida padrão. A simplicidade deste método torna-o muito
empregado em análises de diferentes amostras, contudo o método é lento e a
operacionalidade do mesmo, no Laboratório de Análises Agroambientais
(LAA) da EMBRAPA arroz e feijão, ainda é questionável já que o
laboratório disponibiliza-se de apenas um destilador. Além disso, há uma
grande quantidade de solicitações de análise de Nitrogênio total no LAA.
Em 2011, o laboratório recebeu cerca de 4000 solicitações sendo que apenas
2500 destas foram realizadas no mesmo ano. Neste contexto, o objetivo
deste trabalho é o ajuste da análise espectrofotometrica como alternativa à
metodologia de Kjeldahl para determinação do teor de nitrogênio em
amostras de tecido vegetal.Tal método, que é sobretudo mais operacional na
rotina do laboratório, foi validada e comparada com a metodologia Kjeldahl
PRÉ-TRATAMENTO BÁSICO PARA SEPARAÇÃO DOS
CONSTITUINTES LIGNO-CELULÓSICOS DA PALHA DE CANA-DEAÇÚCAR.
Vinícius Ruan do Nascimento Soares; Carla da Silva Meireles e Ricardo Reis Soares
Devido a grande expansão na produção e exploração do álcool gerado pela
cana-de-açúcar, os seus subprodutos ou até mesmo o que seria descartado
também ganha atenção. Com a palha da cana isto não é diferente há alguns
anos ela era descartada no processo de produção, mas hoje vários estudos
analisam seu potencial energético bem como vários outros resíduos
agroindustriais como, por exemplo, o bagaço. Para reaproveitar aquilo que
seria dispensado é necessário então algum tipo de pré-tratamento visando
separar os constituintes destes resíduos, aqui apresentamos este estudo que
objetiva a separação destes constituintes ligno-celulósicos utilizando um
pré-tratamento alcalino, neste caso o Hidróxido de Amônio, visando
posteriormente a produção de etanol de segunda geração, bio-produtos e
biocombustíveis de forma geral. No estudo utilizamos o reagente em
condições reacionais bem distintas: diferentes tempos de reação (1,2,3 e 4
horas) em sistema refluxo e temperatura próxima a 80°C, e 24 e 72 horas a
temperatura ambiente. Obtivemos o rendimento de cada análise a partir do
soluto não solubilizado em relação a massa inicial. Os materiais secos foram
caracterizados por porcentagem de lignina Klason, análises espectroscópicas
na região do infravermelho e análises térmicas – calorimetria diferencial de
varredura (DSC). Os resultados apontam que para o uso de amônia, menores
tempos e maiores temperaturas foram mais eficazes na separação dos
constituintes da palha de cana-de-açúcar.
ESTUDO DO TEMPO DE RESIDÊNCIA NA BIODEGRADAÇÃO DE
EFLUENTE CONTENDO HIDROCARBONETOS EM REATOR
CONTÍNUO
Rafael Bruno Vieira; Thamayne Valadares de Oliveira; Saulo Luiz Cardoso; M. B. DE CASTRO;
Patrícia Angélica Vieira e Vicelma Luiz Cardoso
Neste estudo investigou-se a influência do tempo de retenção hidráulica em
um sistema de lodos ativados empregado na biodegradação de
hidrocarbonetos presentes em efluente de terminais de distribuição de
combustíveis contaminados com óleo diesel e gasolina. Neste processo foi
utilizando como coagulante a quitosana solubilizada em ácido clorídrico. O
reator utilizado nestes experimentos apresentava capacidade de 5L (em
acrílico) operando sob agitação a 110 rpm, com aeração intermitente de 33
hrs e temperatura ambiente. As respostas monitoradas foram a remoção da
demanda química de oxigênio (DQO) e remoção de turbidez no clarificado
para os tempos de retenção hidráulica de 3 e 4 dias. Os experimentos foram
conduzidos até a estabilização dos resultados que ocorreu em 12 dias para o
tempo de retenção hidráulica de 4 dias e 7 dias para o tempo de retenção
hidráulica de 4 dias.
SOLUBILIZAÇÃO DE ROCHA FOSFÁTICA POR FUNGOS
ASPERGILLUS NIGER.
1,2
Faculade de Engenharia Química
3
Instituto de Ciências Agrárias
GLAICON FLORISBELO ALVES 1, VICELMA LUIZ CARDOSO2 e LUCIANA de MELO PIRETE3
O fósforo é um macroelemento essencial para as plantas e muitas outras formas de vida,
sendo adicionado ao solo na forma de fertilizante. É encontrado na natureza na forma de
numerosos minerais, tal como a apatita, encontrada em jazidas no território brasileiro. A
indústria de mineração, com objetivo de atender a procura deste mineral, realiza a
extração e o beneficiamento das reservas fosfáticas. No processo industrial de
concentração do fosfato ocorrem perdas consideráveis deste elemento por meio de
rejeitos industriais ou por lixiviação pela chuva. No aspecto técnico, econômico e de
mercado é necessária a recuperação deste mineral. No aspecto ambiental o fósforo
proveniente de rejeito ou por lixiviação é arrastado aos corpos d’água. Dissolvido na água,
funciona como alimento para algas, que passam a se reproduzir em grande quantidade,
consumindo o oxigênio vital para a manutenção da vida de outras espécies, fenômeno
conhecido como eutrofização. Dentro deste contexto de preservação ambiental,
econômico e desenvolvimento sustentável preconizam o emprego de técnicas para a
recuperação do fosfato. Com isso, o presente trabalho propôs uma alternativa ao
processamento químico tradicional, rota sulfúrica, pela utilização de fungos Aspergillus
niger, excretores de ácidos orgânicos que por mecanismos de quelação e reações de troca
iônica, aumentam acentuadamente a concentração de fósforo em solução, sendo uma
alternativa potencial e mais limpa ao tratamento sulfúrico. Obtendo-se ao final do
trabalho valores de solubilização superiores a 1000 mg de PO43- por litro.
TEOR DE FENÓLICOS E FLAVONÓIDES NA CASCA DE ABACAXI
IN NATURA
Paolla Marlene Caetano da Cunha; Diogo Italo Segalen da Silva; Alexandra Gelsleichter
Duzzioni; Paolla Marlene Caetano da Cunha e Marcos Antonio de Souza Barrozo
Área: Alimentos AL104
A demanda global por alimentos aumenta de forma constante de acordo com
o crescimento da população mundial. Esse aumento, o aumento da produção
e das vendas (exportação e mercado interno) traz problemas como o
aumento da produção de lixo orgânico causado, por exemplo, na área
frutífera, pelas cascas, sementes e resíduos das frutas gerando graves
problemas ambientais. Uma das medidas propostas para solucionar esse
problema é o reaproveitamento destes. Neste contexto, o abacaxi é um
alimento funcional com alto valor nutritivo auxiliando a digestão de
gorduras, a respiração celular, agindo como um antiespasmódico, laxativo,
diurético e também influenciando positivamente o humor do ser humano.
Em termos de massa o abacaxi produz uma elevada quantidade de casca.
Portanto, o objetivo deste trabalho foi analisar o teor de fenólicos e
flavonóides para garantir que o uso da casca para produção de bebidas e
alimentos seja viável para a saúde humana. Para isso, utilizou-se o método
de Folin–Ciocalteu para a análise de fenólicos e para a análise de
flavonóides foi utilizado o método de calorimetria. Os valores obtidos foram
relevantes para a ação dos nutrientes prevenindo edemas e hemofilias (como
a vitamina P, rutina) e contribuindo para síntese de fármacos (ácido gálico).
TEOR DE VITAMINA C NO SUCO E NA CASCA DA LARANJA IN
NATURA
Gabriela Tavares Kleider; Diogo Italo Segalen da Silva; Alexandra Gelsleichter Duzzioni,
Gabriela Tavares Kleiber e Marcos Antonio de Souza Barrozo
O consumo alimentar da população brasileira combina a tradicional dieta à
base de arroz e feijão com alimentos que possuem poucos nutrientes e
muitas calorias. A ingestão diária de frutas, legumes e verduras está abaixo
dos níveis recomendados pelo Ministério da Saúde (400g) para mais de 90
% da população. Mas frutas e hortaliças, além de fornecerem componentes
importantes para desempenharem funções básicas do organismo, são fontes
de compostos bioativos diretamente associados à prevenção de doenças.
Dentre as frutas consumidas pelos brasileiros, a laranja é uma das mais
apreciadas. Porém, o consumo desta se resume basicamente ao suco, e a
casca é, quase na totalidade das vezes, descartada. Visando o
aproveitamento deste rejeito, analisou-se o suco, que possui inúmeros
benefícios para a saúde, bem como a casca que também é uma rica fonte de
nutrientes e propriedades antioxidantes, e portanto, também beneficia o
organismo, por exemplo, tratando enxaquecas, prevenindo doenças e
aumentando a melhora e limpeza orgânica. Dentro deste contexto, objetivo
deste trabalho foi analisar o teor de acidez e vitamina C tanto no suco
quanto na casca da laranja in natura, para verificar a viabilidade do consumo
e benefício para a saúde humana. Para tais, foi utilizado o método de
titulometria. A análise de acidez titulável total foi realizada de acordo com
os métodos da Association of Official Analytical Chemists (1995), e na
análise de vitamina C a titulação foi baseada na redução do 2,6diclorofenol-indofenol (DCFI) pelo ácido ascórbico. Os resultados
mostraram que os teores de vitamina C na casca da laranja foram relevantes
quando comparados ao suco da mesma, o que comprova ser viável o
aproveitamento do rejeito.
AVALIAÇÃO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS PRESENTES NA
CASCA E NO SUCO DE MELÃO AMARELO
Fernanda Gardusi; Lorena Garcez Mendes; Diogo Italo Segalen da Silva; Alexandra
Gelsleichter Duzzioni e Marcos Antonio de Souza Barrozo
O melão amarelo (Cucumis melo) tem um alto valor comercial, visto que
possui uma casca espessa e firme, o que confere grande resistência à
compressão e desidratação, viabilizando transportes de longa duração. Há
também pesquisas que indicam essa fruta como solução para problemas
ginecológicos e hormonais femininos. É compreensível que o melão
amarelo seja a oitava fruta mais produzida no mundo e está dentre as dez
frutas in natura mais exportadas. Os compostos bioativos analisados neste
trabalho presentes na fruta avaliada têm a capacidade de captar radicais
livres e auxiliam na prevenção contra doenças cardiovasculares e
circulatórias. Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar o
teor de alguns compostos antioxidantes presentes tanto na casca quanto no
suco do melão amarelo. Os teores de ácido ascórbico (ou vitamina C) e de
acidez foram determinados pelo método descrito pela AOAC, a
quantificação de compostos fenólicos totais foi realizada pelo método de
Folin-Ciocalteu enquanto na análise dos flavonóides foi utilizado o método
de Zhishen et al. Os resultados mostraram que os teores de compostos
bioativos presentes no melão (suco e casca) são relevantes contribuindo,
assim, na prevenção de doenças.
ELABORAÇÃO DE ROTEIRO DE AULA PRÁTICA DE
DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO/PROTEÍNA PELO MÉTODO
KJELDAHL
Cláudia de Paula Silva Oliveira (PBG); Cleuzilene Vieira da Silva (TQ) e Miriam Maria de
Resende
Os laboratórios de aulas práticas têm aproximado os alunos dos cursos de
graduação da realidade das indústrias químicas. Tendo assim a possibilidade
de colocar em prática o que é mostrado nas salas de aulas, incentivando o
raciocínio para diversas situações que possam ocorrer nas indústrias. Assim,
este trabalho se propõe a apresentação de resultados de análises de conteúdo
protéico em alimentos por meio da determinação do nitrogênio amoniacal
procedimento descrito pelo método de Kjeldahl pela digestão de amostras
seguido da realização de destilação e de titulação. Nesse método a matéria
orgânica é decomposta pela digestão da amostra junto com ácido sulfúrico
concentrado e tendo como catalisador a mistura de sulfato de potássio e
sulfato de cobre. A digestão das amostras iniciou com temperatura de 100°C
chegando até 400°C. Posteriormente, elas foram conduzidas para o processo
de destilação que ocorreu por arraste de vapor e só assim foi realizada a
última etapa a titulação com ácido clorídrico 0,1 M. Na determinação das
melhores condições para a elaboração do roteiro de aula prática utilizou-se
amostras de leite, amendoim, fubá e farinha de trigo. Os resultados de
proteínas obtidos foram de 2,29%, 25,3%, 12,6%, 9,71%, respectivamente.
Todos os resultados de conteúdo protéico encontrados estão de acordo com
a literatura. Entretanto, verificou-se para as amostras estudadas um grande
tempo de digestão devido à composição das mesmas. Desta forma pretendese estudar outras amostras para a elaboração de um roteiro que seja factível
em tempos menores.
CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DO TEOR DE VITAMINA C DE
FRUTOS DO CERRADO
Marco Aurélio de Sousa; Michelle Pacheco; Jéssica Oliveira Giroldo e Juliana de Souza
Ferreira
Os frutos do cerrado são conhecidos por seus sabores exóticos, sendo
bastante consumidos por comunidades locais. São uma excelente fonte
alternativa de nutrientes e substâncias bioativas, pois apresentam altos
teores de vitaminas, óleos insaturados e antioxidantes. Portanto, por serem
uma matéria-prima de baixo custo, tais frutos podem ser uma fonte
economicamente viável de alimentos funcionais para indústria de alimentos.
Suas potencialidades alimentícias têm sido investigadas e é crescente o
estudo do processamento industrial de seus derivados. O objetivo deste
estudo é a caracterização dos frutos do cerrado, jenipapo, macaúba e pitaia,
com o intuito de detectar aqueles que futuramente podem ser explorados
para obtenção de produtos alimentícios industriais, principalmente com
relação ao teor de vitamina C. Os frutos analisados foram escolhidos devido
à sazonalidade e foram adquiridos no mercado local. Foram feitas as
análises de cinzas e umidade pelo método gravimétrico, de teor de açúcares
(oBrix) determinado por refratômetro de Abbé, de acidez por titulação e de
vitamina C por método colorimétrico. Os resultados foram comparados com
frutas usualmente consumidas por apresentarem alto teor de vitamina C e
empregadas para obtenção de produtos comerciais (laranja, acerola, limão).
Os teores de vitamina C encontrados indicam que os frutos analisados
podem ser utilizados na indústria para fabricação e/ou enriquecimento de
produtos como barra de cereais e polpa de fruta para produção de néctar,
licores, sucos e geléias.
AVALIAÇÃO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS PRESENTES NA
POLPA DE MANGA VENDIDA COMERCIALMENTE E NA FRUTA IN
NATURA.
Lorena Garcez Mendes;Fernanda Gardusi; Diogo Italo Segalen da Silva e Alexandra
Gelsleichter Duzzioni e Marcos Antonio de Souza Barrozo
A manga (Mangifera indica) é uma fruta bastante consumida tanto em sua
forma in natura quanto na forma de polpa congelada. A polpa congelada tem
apresentado grande aceitação no mercado devido a praticidade do uso e do
armazenamento e na manutenção das características organolépticas da fruta.
Trata-se de uma fruta de grande importância nutricional por apresentar uma
quantidade relevante de vitamina C (ácido ascórbico) e devido ao seu
grande potencial antioxidante proveniente de compostos fenólicos. Os
antioxidantes são capazes de proteger o organismo humano contra os
radicais livres, reduzindo os danos celulares causados por eles. Sendo assim,
este trabalho teve como objetivo comparar os teores de ácido ascórbico,
ácido cítrico, fenólicos e flavonóides presentes na polpa de fruta vendida
comercialmente da manga e na fruta in natura. Assim, foi verificado qual
seria a fonte que forneceria mais compostos bioativos para o organismo
humano. Os teores de ácido ascórbico e ácido cítrico foram determinados de
acordo com os métodos descritos pela AOAC, o teor de fenólicos totais foi
determinado pelo método desenvolvido por Folin–Ciocalteu e o conteúdo de
flavonóides foi determinado segundo Zhishen et al., (1999). Os resultados
mostraram que a fruta e a polpa possuem um potencial teor de compostos
bioativos.
COMPARAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE POLPAS DE FRUTAS
COMERCIALIZADAS NA CIDADE DE UBERLÂNDIA-MG
Geraldo Daniel Ribeiro Nogueira; Diogo Italo Segalen da Silva; Alexandra Gelsleichter Duzzioni
e Marcos Antonio de Souza Barrozo
As frutas são fontes naturais de vitaminas, minerais e carboidratos solúveis,
sendo que algumas possuem teor mais elevado de um ou outro nutriente,
sendo bem aceitas por grande parte dos consumidores. A praticidade aliada
à falta de tempo vem mudando o hábito de consumo de sucos de frutas.
Antes preparados a partir da fruta in natura e agora a partir de polpas
congeladas.De acordo com estudos realizados pelo Ministério da
Agricultura e pela FAO (Food and Agriculture Organization), o consumo de
frutas frescas previsto para 2014 será duplicado e o de congelados e sucos
crescerá 25 % em relação ao ano de 1999. No Brasil, a qualidade de polpas
de fruta comercializadas é regulamentada pela Instrução Normativa de Nº 1
de 07 de janeiro de 2000 que determina os Padrões de Identidade e
Qualidade (PQI’s). O rendimento industrial depende da fruta utilizada,
sendo de aproximadamente 90 % tanto para a goiaba quanto para o morango
e para a uva. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo
analisar e comparar os teores de ácido ascórbico e a acidez total titulável
expressos em mg ácido ascórbico/100 g e g ácido cítrico/100 g,
respectivamente de polpas de goiaba, morango e uva comercializada na
cidade de Uberlândia-MG. Os métodos analíticos adotados foram a
titulometria com redução do ácido ascórbico aplicando o 2,6-diclorofenolindofenol como titulante para o ácido ascóbico e a titulometria com NaOH
0,1 N para a acidez total. Os resultados obtidos comprovam que as polpas
das frutas estudadas são boas fontes dos compostos antioxidantes estudados.
INVESTIGAÇÃO DE PROPRIEDADES FUNCIONAIS DE FRUTAS
DO CERRADO
Jéssica Oliveira Giroldo; Michelle Pacheco; Marco Aurélio de Sousa e Juliana de Souza
Ferreira
O cerrado brasileiro é rico de diversas espécies de frutas e palmeiras que
podem ser consumidos in natura ou processados e comercializados como
sorvetes, farinhas, polpas, geléias, sucos e ainda para enriquecimento de
alimentos para obtenção de produtos com propriedades nutritivas e
funcionais, que colaboram para a saúde dos consumidores. A proposta deste
trabalho consiste na determinação do teor de fibra bruta, pectina, compostos
fenólicos e da atividade anti-oxidante da polpa e semente de espécies
nativas do cerrado. As espécies, inicialmente investigadas foram a pitaia, a
macaúba e o jenipapo, devido à disponibilidade no mercado local. As fibras,
solúveis e insolúveis, contribuem para o melhor funcionamento do trânsito
intestinal e melhor absorção de nutrientes. Além do seu valor funcional, a
pectina possui papel importante no processamento de derivados de frutas,
devido à tendência de formação de gel, importante para obtenção de um
produto homogêneo. Os compostos fenólicos apresentam propriedades
antioxidantes que têm a capacidade de sequestrar radicais livres, protegendo
o sistema biológico contra o efeito nocivo de processos que podem causar
oxidação excessiva e auxiliando na redução de risco de câncer e doenças
cardiovasculares. Para a quantificação do teor de fibra bruta e de pectina
foram adotados os procedimentos do Instituto Adolfo Lutz. O conteúdo de
compostos fenólicos total foi determinado usando a técnica de FolinCiocateu e os ensaios para avaliar a atividade antioxidante no método de
captura do radical livre DPPH. As propriedades determinadas neste estudo
comprovam o potencial destas espécies e incentiva maiores estudos para o
processamento na obtenção de seus derivados.
DESCONSTRUÇÃO DA PALHA DE CANA DE AÇÚCAR
UTILIZANDO PRÉ-TRATAMENTO ÁCIDO
Francielly Cristina Gonçalves Barbosa; Amanda Costa Farnese; Carla da Silva Meireles e
Ricardo Reis Soares
O aproveitamento de resíduos agroindustriais, fontes ricas em compostos
orgânicos, tem se tornado um fator de interesse devido à possibilidade de
utilização desses subprodutos na geração de novos produtos com maior
valor agregado, como por exemplo, biocombustíveis, insumos químicos,
enzimas, dentre outros. A palha de cana de açúcar é um exemplo desses
resíduos denominados matéria vegetal lignocelulósica, composta
basicamente de lignina, hemicelulose e celulose. Para a obtenção desses
constituintes se faz necessária a desconstrução da fibra vegetal por meio de
pré-tratamentos. No presente trabalho, foi utilizado o pré-tratamento ácido
para a separação dos constituintes da palha de cana. Dois procedimentos
foram utilizados: 1) pré-tratamento com ácido nítrico e ácido acético; 2) prétratamento com ácido fosfórico. Ambas as reações foram realizadas em um
sistema de refluxo, sob aquecimento e agitação com diferentes
concentrações e tempos de reação: 1) 0,5; 1; 3 e 6h e 2) 0,5; 1 e 3h. O
material pré-tratado foi separado por filtração, obtendo-se o rendimento
(porcentagem solubilizada) e o balanço de massa final. O resíduo sólido foi
caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho, Calorimetria
Exploratória Diferencial (DSC) e determinação do teor de lignina Klason. O
filtrado foi recolhido e armazenado para posterior análise de sua
constituição. Os resultados preliminares da análise do resíduo sólido
mostraram que os tempos utilizados foram eficientes para solubilização de
parte dos constituintes da biomassa. As análises térmicas e de infravermelho
também mostraram diferenças entre os materiais pré-tratados e o resíduo
bruto evidenciando a solubilização dos constituintes da biomassa.
COMPARAÇÃO DO TEOR DE VITAMINA C NO SUCO E NA CASCA
DO LIMÃO TAHITI
Amanda Carla Ribeiro da Silva; Alexandra Gelsleichter Duzzioni; Diogo Italo Segalen da Silva e
Marcos Antônio de Souza Barrozo
Os antioxidantes podem ser encontrados na forma sintética, contudo há um
grande interesse em se encontrar novos antioxidantes que sejam
provenientes de fontes naturais, como por exemplo, das frutas. A Vitamina
C é um potente antioxidante, e como tal, age por diversos mecanismos de
maneira a conferir defesa contra o ataque de radicais livres. A quantidade
requerida diariamente de Vitamina C pode ser adquirida através do consumo
de frutas cítricas. Nesse contexto, estudos foram conduzidos com o intuito
de investigar os teores de Vitamina C presentes no suco e na casca do limão
Tahiti. As amostras foram caracterizadas quanto ao teor de ácido ascórbico
e acidez. A acidez titulável total foi determinada de acordo com a
metodologia da AOAC (1995), e os resultados expressos em porcentagem
de ácido cítrico na amostra (% ácido cítrico). Os níveis de ácido ascórbico
foram determinados por titulometria, cujo método é baseado na redução do
2,6-diclorofenol-indofenol pelo ácido ascórbico, e os resultados expressos
em mg de ácido ascórbico/100g de amostra. O suco do limão obteve valores
superiores de acidez (6,25±0,17 g de ácido cítrico/100g de amostra) e de
ácido ascórbico (38,11±2,01 mg de ácido ascórbico/100g de amostra) em
relação aos teores encontrados pra a casca (0,30±0,01 g de ácido
cítrico/100g de amostra e 11,29±0,54 mg de ácido ascórbico/100g de
amostra). Podemos concluir, portanto, que o suco do limão apresenta teores
de Vitamina C dentro da faixa recomendada para consumo diário, que varia
de 15 a 60 miligramas por pessoa. Além disso, podemos observar que
mesmo o suco da fruta apresentando teores superiores de Vitamina C
quando comparado aos teores encontrados na casca, estes podem ser
considerados relevantes para estudo, já que os níveis de ácido ascórbico na
casca são mais elevados que os encontrados em outras frutas, como maçã (7
mg de ácido ascórbico/100g de amostra) e pera (5 mg de ácido
ascórbico/100g de amostra).
PRODUÇÃO BIOLÓGICA DE HIDROGÊNIO ATRAVÉS DO USO DE
MICROALGAS
Wesley da Silva Borges; Betânia Braz Romão; DAYNNA RAHDA DO CARMO CASTRO;
Vicelma Luiz Cardoso e Fabiana Regina Xavier Batista
Área: Biotecnologia B103
A escassez de recursos naturais não-renováveis, assim como o aumento da
demanda global de energia e suas implicações ambientais têm estimulado a
pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias alternativas de suprimento
energético, tais como a produção sustentável de H2. Neste contexto,
destaca-se o uso das microalgas, organismos capazes de sintetizar
hidrogênio, sendo que em seu processo não se observa a produção de CO2,
um dos gases do efeito estufa. A fotossíntese realizada por microalgas, em
decorrência da presença das enzimas hidrogenase e nitrogenase, produz sob
certas condições, hidrogênio. Porém, a produção de hidrogênio é um
processo transitório devido à alta sensibilidade da enzima hidrogenase ao
oxigênio, subproduto da fotossíntese. Por outro lado, pesquisas recentes
mostram que a remoção de enxofre do meio de cultura provoca um
decréscimo nas taxas de fotossíntese e uma pequena redução da atividade
respiratória. Ou seja, em culturas fechadas verifica-se que a privação de
enxofre tem como consequência o consumo do oxigênio e uma passagem a
anaerobiose no meio. Estes microorganismos passam então a realizar uma
fotossíntese alternativa que utiliza a luz e a hidrogenase para a produção de
H2. Neste trabalho apresenta-se um estudo do comportamento de um
consórcio de microorganismos obtidos de um reservatório eutrofizado e de
uma cultura pura de microalgas, a Chlorella pyrenoidosa, cultivados em
diferentes meios de cultivo, na presença e na ausência de enxofre. As algas
foram cultivadas em frascos de penicilina de 100 mL de capacidade e 75 ml
de volume de trabalho, sob fotoperíodo de 12 horas. As culturas foram
mantidas em estufa germinadora à 22°C. Como variável resposta a produção
de hidrogênio foi monitorada. Os resultados mostraram que embora a
produção de biogás pelos microrganismos ocorra de forma freqüente, o
sistema em que as microalgas são cultivadas ainda deverá ser aperfeiçoado
para que quantidades mais significativas de hidrogênio sejam obtidas.
PRODUÇÃO DE COMPLEXO ENZIMÁTICO POR FUNGO
SELECIONADO NO CERRADO DO TRIÂNGULO MINEIRO
Lina Ramadan; Vítor Gomes Ferreira; Janaína Fischer; Ubirajara Coutinho Filho e Vicelma Luiz
Cardoso
A associação de enzimas capazes de gerar um complexo lignocelulósico
com aptidão para hidrolisar a celulose e também subprodutos da hidrólise da
celulose e hemicelulose constitui motivo de interesse para que o Brasil se
consolide no futuro como um dos líderes na produção de etanol de segunda
geração. A produção de etanol a partir de material lignocelulósico envolve
pré-tratamento e hidrólise para liberação de açúcares fermentescíveis para a
levedura. A hidrólise enzimática é apontada como mais efetiva em termos
de rendimento, tem elevada especificidade, emprega condições brandas de
pressão, temperatura e pH em relação a processos químicos, além de não
gerar inibidores e apresentar vantagens ambientais. Deste modo,
investigações quanto à habilidade de cepas de diferentes microrganismos
hidrolisarem celulose e hemicelulose têm sido feitas. Muitos trabalhos estão
sendo direcionados ao desenvolvimento de uma alta produção de
microrganismos capazes de produzir enzimas específicas que hidrolisem a
celulose. Neste trabalho, estudou-se a produção de complexo enzimático
destinado à degradação da celulose por fungo do Cerrado do Triângulo.
Foram realizadas fermentações em estado sólido, em reator estático, com
meio contendo diferentes concentrações de resíduo do beneficiamento de
arroz (farelo), lactose e bagaço de cana tratado com explosão a vapor, para
tempos de 6, 12, 24, 36 e 48h. Atividade enzimática de celulase foi
determinada em FPase, expressa em U/g, sendo que uma unidade foi
definida como a geração de um micromol de glicose por minuto. Os extratos
enzimáticos também foram analisados por cromatografia líquida de alta
eficiência para verificação das concentrações de açúcares. O fungo estudado
mostrou-se promissor na hidrólise de celulose, sendo que, entre os meios de
FES avaliados, aqueles com maior teor de farelo de arroz (meios 4 e 5) e 6h
de fermentação foram os mais favoráveis para produção enzimática.
AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE CELULAR DE UMA CULTURA
MISTA DE BACTÉRIAS FERMENTATIVAS POTENCIALMENTE
PRODUTORAS DE HIDROGÊNIO
Fábio Silva Oliveira;Betânia Braz Romão;Juliana de Souza Ferreira;Vicelma Luiz Cardoso e
Fabiana Regina Xavier Batista
A escassez de reservas de combustíveis fósseis tem fomentado o
desenvolvimento de processos alternativos para a obtenção de energia.
Neste contexto, destacam-se os estudos direcionados ao aperfeiçoamento de
processos dedicados a produção de biocombustíveis como o H2.
Convencionalmente este biocombustível é produzido através da reforma de
vapor, bem como através de rota biológica. Nos últimos anos, os
microrganismos como as bactérias fermentativas, capazes de produzir H2
quando em condições específicas de cultura, tem sido fortemente
empregados em bioprocessos com esta finalidade. Salienta-se que tais
microrganismos em sua rota metabólica, através de processo fermentativo
anaeróbico realizado no escuro, convertem os substratos do meio em ácidos
orgânicos, dióxido de carbono e H2. Para que esta conversão seja eficiente é
necessária que elevada viabilidade celular se verifique. Este estudo tem por
objetivo avaliar a viabilidade de células oriundas de lodo biológico, obtido
de reator de manta de lodo. Para tal, a contagem das células viáveis através
da metodologia “pour plate” foi empregada. Neste procedimento o
crescimento das células amostradas em diferentes tempos de fermentação
foi observado através de plaqueamento. Inicialmente, uma pequena
quantidade de inóculo celular foi diluída de forma seriada em tubos de
ensaio, utilizando uma solução cloreto de sódio (8,5g/L). Após isso 1mL de
cada tubo foi adicionado a uma placa de Petri que recebeu em seguida
tioglicolato de sódio (30g/L), triptona (10g/L) e extrato de levedura (5g/L).
Ágar foi adicionado na sequencia e após o resfriamento e a solidificação do
material as placas foram invertidas em um dessecador contendo uma vela
acesa para que a condição de anaerobicidade fosse alcançada. Os resultados
mostraram que após um período de 168 horas, colônias de bactérias foram
observadas nas placas de Petri, fato que demonstrou a capacidade
reprodutiva do consórcio microbiológico utilizado, conferindo viabilidade
às células.
ESTUDO DA DIFUSÃO DE NALTREXONA EM MICROAGULHAS
Letícia de Moura Sousa; Rafaelle Roland Seixas e Ubirajara Coutinho Filho
Microagulhas têm sido desenvolvidas para aumentar a permeabilidade da
pele, facilitando a injeção de drogas através da criação de microcanais na
pele. As vantagens da utilização de microagulhas ao invés de agulhas
hipodérmicas devem-se ao fato de que a inserção de drogas através da pele é
indolor, além de ser um método seguro. Entre as diferentes drogas que
podem ser transportadas por microagulhas podemos citar: insulina,
hormônio de crescimento humano, desmopressina, naltrexona, vacinas
contra a gripe, hepatite B e C, entre outras. A droga escolhida neste trabalho
foi a naltrexona que é uma espécie de antídoto para a intoxicação de
heroína, morfina e similares. É indicada como parte do tratamento do
alcoolismo e como antagonista no tratamento da dependência de opióides,
proporcionando efeito terapêutico benéfico no programa de tratamento
direcionado a viciados. Neste trabalho é apresentado o estudo difusivo do
transporte de naltrexona por diferentes modelos cinéticos que descrevem
alterações nas microagulhas e alterações na pele. Os resultados obtidos
mostram que a oclusão associada à ação de fragmentos de pele nas agulhas e
a alteração de estrutura da pele ligada as agulhas são fenômenos importantes
na quantificação do processo.
AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO BIOTECNOLÓGICA DE HIDROGÊNIO
Julia Garofano dos Santos; Thiago Mendonça de Sousa; Betânia Braz Romão; Fabiana Regina
Xavier Batista, Vicelma Luiz Cardoso e Juliana de Souza Ferreira
A produção de H2 por rota biológica é uma alternativa à atual produção
baseada em combustíveis fósseis, uma fonte não renovável, poluente e de
alto custo ao planeta. Dentre as rotas biológicas, o H2 pode ser produzido
por fermentação escura, na qual os microrganismos convertem a matéria
orgânica em H2, CO2, álcoois e ácidos orgânicos; ou por fotofermentação,
com degradação dos compostos de carbono tendo a luz como fonte primária
de energia. O objetivo deste trabalho foi obter dados preliminares da
produção de H2 através de ambas as rotas biológicas, usando resíduos
agroindustriais como fonte de carboidratos, melaço de cana-de-açúcar e soro
de queijo. Foi realizada a caracterização dos substratos, segundo métodos
padrões de análises físico-químicas, como sólidos totais e voláteis, DQO e
teores de açúcar, gordura e proteína. Os consórcios microbianos utilizados,
lodo anaeróbico proveniente de um reator UASB e de uma lagoa de
estabilização, foram caracterizados quanto à quantidade de sólidos totais e
voláteis. Com o intuito de isolar as bactérias púrpuras não sulforosas a
serem empregadas nos ensaios de fotofermentação, o lodo obtido da lagoa
de estabilização foi submetido a dois procedimentos, método da coluna de
Winogradski e tentativa de isolamento bacteriano em meio RCVB, estando
ambos em curso. O efeito de diferentes concentrações dos substratos
utilizados foi avaliado através da realização de fermentação escura. Antes da
inoculação, os microrganismos foram aclimatados ao meio de fermentação,
a qual ocorreu em frascos de penicilina acoplados a seringas graduadas para
captação do biogás produzido, que foi analisado em GC, com detector de
condutividade térmica. A maior produtividade foi observada para 1,2mL de
inóculo, sendo 6,6x10-4 molH2/L.d, 4,6x10-4 molH2/L.d e 7,4x10-4
molH2/L.d, para os substratos soro de queijo (35,2 g de açúcar/L), soro de
queijo permeado comercial (13,4 g de açúcar/L) e melaço de cana-de-açúcar
(13,6 g de açúcar/L), respectivamente.
PRODUÇÃO DE ETANOL DE BIOMASSA MISTA DE SORO E
CELULOSE PELO USO DE SACARIFICAÇÃO POR EXTRATO
ENZIMÁTICO NÃO PURIFICADO DE ASPERGILLUS NIGER
Flávia Pavani Piovani; Vicelma Luiz Cardoso; Maria Aparecida de Barros; Nattácia Rodrigues
de Araujo Felipe Rocha e Ubirajara Coutinho Filho
No presente trabalho foi avaliada a produção de etanol por complexo
enzimático de Aspergillus niger usado em biomassa mista de soro e
celulose. O complexo enzimático bruto de foi produzido por fermentação
submersa e utilizado, sem a purificação na sacarificação e a biomassa
sacarificada foi fermentada para produção de etanol por Saccharomyces
cerevisae. Foi avaliado o uso em duas condições distintas: uso extrato
enzimático de A. niger, uso de extrato combinado com a hidrólise ácida com
ácido clorídrico de forma sequencial a hidrólise enzimática. Nas
fermentações foi observado um crescimento celular do Saccharomyces
cerevisae de 106 para 1010 células/mL, a produção acumulada de gás
carbônico foi variável entre 3,7 a 13,5 mol/L e foi constatado que os
melhores resultados de produção de etanol ocorreram na ausência de
hidrólise ácida gerou uma concentração de 6.4 g/L de etanol.
OTIMIZAÇÃO DO TEMPO DA PRODUÇÃO DE LIPASE EM MELAÇO
DE SOJA POR CANDIDA RUGOSA
Wilson Galvão de Morais Júnior; Isabela Marques Vara Barbosa e Vicelma Luiz Cardoso
Lipases são enzimas que possuem aplicação em processamento industrial de
lipídios, havendo destaque para gorduras. Além disso, essas enzimas
possuem um considerável potencial de atuação na biotecnologia, na
produção do biodiesel mais puro via transesterificação enzimática com
pouca geração de resíduos, entretanto este processo é mais caro, tendo em
vista o elevado custo para a síntese de lipase. Dessa forma com intuito de
diminuir os custos de produção esse trabalho tem como objetivo o estudo da
produção de lipase em melaço de soja (co-produto gerado no processo de
secagem da proteína de soja) por Candida rugosa, otimizando o tempo de
fermentação. Tomou-se como padrão o meio de cultura com pH 6 e
concentração de melaço de soja de 200 g/L para fermentação submersa.
Utilizou-se o método de titulação com NaOH 0,05N para determinar a
atividade lipolítica. Houve ainda análise da atividade de protease e do
crescimento celular. Os resultados observados evidenciam que o melaço de
soja é eficiente como fonte de nutrientes para produção de lipase. A
condição ótima da atividade da lipase obtida por Candida rugosa foi de 5,25
U/mL em 12 horas de fermentação submersa, a atividade da protease
chegou a 0,34 U/mL.min e o crescimento celular 9,781 g/L.
INFLUÊNCIA DO PH NA PRODUÇÃO DE LIPASE EM MELAÇO DE
SOJA POR CANDIDA RUGOSA
Wilson Galvão de Morais Júnior; Isabela Marques Vara Barbosa e Vicelma Luiz Cardoso
Lipases são enzimas pertencentes ao grupo das hidrolases cuja função é a
hidrólise de Triacilglicerois em ácidos graxos e glicerol. Dentre as lipases,
as microbianas demonstram destaque devido às suas propriedades bem mais
diversificadas que as de outras fontes e um maior potencial para utilizações
biotecnológicas, já que são estáveis a altas temperaturas e possuem
atividade em diferentes graduações de pH, além da sua seletividade na
resolução de misturas racêmicas. A produção de lipases tem sido
desenvolvida principalmente por fermentação submersa devido aos aspectos
de engenharia dominados e desenvolvidos, está associada ao crescimento
microbiano e consequentemente, às variações da composição e condições do
cultivo. Fatores como temperatura, pH, composição do meio de cultura,
fontes de carbono e nitrogênio e presença de indutores e inibidores podem
influenciar a sua produção.Porém, seu emprego industrial, apesar de que os
recentes avanços registrados na tecnologia do DNA tenham permitido aos
fabricantes de enzimas colocar no mercado lipases microbianas com
atividade bem elevada, é restrito pelo alto custo de sua obtenção, o qual é
determinado pelo rendimento da produção, pelas circunstâncias do processo
e pela estabilidade enzimática. Assim, objetivando o aumento do
rendimento do processo, com a redução dos custos, este trabalho se dedica
ao estudo da influência do pH na produção de lipase em meio contendo
melaço de soja, por Candida rugosa. Os testes consistiram em fermentação
submersa em melaço de soja, a uma concentração de 200 g/L, por 12 horas a
uma temperatura de 25 ± 1 °C. Determinou-se a atividade de lipase por
titulação. A condição ótima da atividade da lipase obtida foi de 12 U/mL em
meio de pH 3.
USO DO GLICEROL COMO FONTE DE CARBONO PARA
PRODUÇÃO DE GOMA XANTANA
Aline Ângelo Mazetti; Tais Magalhães Abrantes Pinheiro; Ubirajara Coutinho Filho e Vicelma
Luiz Cardoso
A goma xantana é um exopolissacarídeo microbiano produzido por
Xanthomonas campestris que forma géis e soluções viscosas em meio
aquoso, que são amplamente utilizados na indústria de alimentos e
petroquímica. A xantana é um produto nobre, de grande importância
industrial, cuja produção é feita tradicionalmente pela fermentação de
glicose e, mais recentemente, de sacarose. Selecionar fontes de carbono para
Xanthomonas produzirem polissacarídeos com propriedades e em
quantidade economicamente interessantes é um desafio que vem sendo
enfrentado por vários grupos de pesquisa. Neste trabalho é feito o estudo do
aproveitamento da glicerina, subproduto abundante da fabrição do biodiesel,
na produção do polímero por fermentação submersa. Foram realizadas dez
fermentações, sendo nove compostas de meios com diferentes proporções
de glicose/glicerol e uma fermentação controle com meio padrão contendo
glicose como única fonte de carbono. Os resultados obtidos mostram que: a)
na fermentação conjunta glicerol/glicose, tanto o excesso de glicose quanto
o excesso de glicerol são menos favoráveis à produção de xantana; b) a
maior produção de xantana em meio glicerol/glicose foi cerca de 3,3 vezes
menor que a obtida no meio de controle que utiliza glicose como fonte única
de carbono; c) o crescimento celular obtido no meio glicerol/glicose foi
maior que o observado na condição de controle.
AVALIAÇÃO DO EFEITO DE ANTIMICROBIANOS NATURAIS NA
INATIVAÇÃO DE ESPOROS EM IMPLANTES CIRÚRGICOS
Jéssica Oliveira Giroldo; Mariana Altenhofen da Silva; Theo Guenter Kieckbusch e Juliana de
Souza Ferreira
A esterilização de implantes cirúrgicos é necessária para impedir a
proliferação bacteriana pós-operatório. Apesar das técnicas de esterilização
atualmente empregadas como, tratamento térmico, exposição ao óxido de
etileno e irradiaçãocomo a degradação de materiais termossensíveis e mudanças nas
propriedades físicas e mecânicas do material esterilizado. Trabalhos que
empregaram CO2 supercrítico (CO2-SC) na esterilização de
microorganismos na forma vegetativa mostraram resultados satisfatórios, no
entanto, ainda não foram obtidos resultados promissores para a esterilização
de esporos, havendo necessidade de estudos para poder alcançar a
inativação completa de esporos sob condições moderadas de temperatura e
pressão e uma das estratégias é o uso de aditivos como auxiliares ao
tratamento com CO2-SC. Com relação à escolha deste aditivo, nota-se uma
crescente demanda por produtos “verdes”, devido às exigências ambientais.
O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito de antimicrobianos naturais na
inativação de esporos de Bacillus stearothermophilus e Bacillus subtili,
conhecidos como bio-indicadores no controle de esterilização. Foram
avaliados os antimicrobianos nisina e monolaurina, sendo investigados o
uso isolado de cada aditivo e simultâneo de ambos, para diferentes
concentrações do antimicrobiano. As cepas dos bacilos foram devidamente
preparadas para a esporulação, que foi monitorada por microscopia. Após
este tratamento e eliminação das bactérias vegetativas, foi realizada a
contagem de esporos viáveis feita pela técnica da diluição seguida de
plaqueamento. Os resultados deste trabalho serão comparados com os
resultados obtidos com os implantes submetidos ao tratamento de CO2-SC
sem ou na presença de aditivos, para avaliar os efeitos isolados e sinérgicos
do CO2-SC e dos antimicrobianos naturais, sendo determinado o efeito
tóxico dos aditivos testados no tratamento com CO2-SC.
DETERMINAÇÃO DE FÓSFORO EM SORGO SACARINO BR 506
Universidade Federal de Uberlândia, Instituto Federal do Triângulo Mineiro - Campus Ituiutaba
Gislaine Fernandes; Thaís Guerra Braga e Vicelma Luiz Cardoso
O sorgo é uma gramínea cultivada em várias regiões do mundo objetivando
a produção de grãos. Recentemente, maior importância vem sendo dada ao
sorgo sacarino (Sorghum bicolor (L.) Moench) como uma alternativa para
obtenção de açúcar em seus colmos. Planta semelhante ao milho e à canade-açúcar, o sorgo sacarino possui inúmeras vantagens com relação a outras
plantas capazes de produzir açucares fermentáveis: Alto rendimento de
biomassa, elevado potencial de produção de açucares nos colmos, boa
produtividade de grãos que podem ser utilizados na alimentação animal,
planta de ciclo curto, tolerante a seca e a solos pobres, entre outras. Vários
estudos tem identificado que os teores de açucares em caldo de sorgo
sacarino são similares ao teores encontrados nos caldos de cana, o que o
torna uma matéria prima promissora para produção de etanol. O objetivo
deste trabalho foi determinar o teor de fósforo no caldo do sorgo sacarino
para compará-lo com os teores encontrados no caldo de cana, pois este
nutriente exerce uma função chave no processo de clarificação do caldo para
produção de açúcar, sendo também importante para os processos de
fermentação alcoólica. No processo de clarificação, o fosfato tem a função
de formar precipitados de fosfato de cálcio, os quais são capazes de adsorver
partículas coloidais e outras impurezas coloridas. Já na fermentação
alcóolica, tal nutriente atua nos processos de armazenamento e transferência
de energia no interior das células da levedura, ao ser absorvido pela mesma.
Foi utilizado caldo de sorgo da variedade BR 506 cultivado no Instituto
Federal do Triangulo Mineiro – Campus Ituiutaba. Os valores de fósforo
encontrados no caldo de sorgo foram inferiores aos encontrados em caldo de
cana.
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE MELAÇO DE SOJA COMO
SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE LIPASE POR GEOTRICHUM
CANDIDUM.
Faculdade de Engenharia Quimica
Wilson Galvão de Morais Júnior; Cássio Silva Takarada e Miriam Maria de Resende
As lipases de origens microbianas têm maior potencial para aplicações
biotecnológicas devido sua estabilidade a altas temperaturas, ampla faixa de
atuação em relação ao pH, além da sua seletividade na resolução de misturas
racêmicas. Sua síntese é influenciada por fatores como fonte de carbono e
de nitrogênio, presença de indutores e inibidores, temperatura, pH e
composição do meio de cultura. Visando otimizar o processo de produção
da lipase, tornando-o economicamente viável, este trabalho apresenta como
objetivo o estudo da influência da concentração do melaço de soja (coproduto gerado no processo de secagem da proteína de soja) por Geotrichum
candidum. Os testes foram realizados por 24 horas de fermentação submersa
em meio com pH 3 à temperatura de 30°C. A atividade de lipase foi
determinada por titulação com NaOH 0,05 N, a atividade da protease
utilizando azocaseína e, o crescimento celular por meio da massa seca. Os
resultados mostraram que o melaço de soja foi uma boa fonte de nutrientes
na produção de lipase. A atividade lipolítica máxima alcançada pelo
Geotrichum candidum foi de 11,45 U/mL em uma concentração de 250 g/L
de melaço de soja, nas mesmas condições, a atividade enzimática da
protease encontrada foi de 0,340 U/mL.min e o crescimento celular de
13,294 g/L.
AVALIAÇÃO CINÉTICA DA PRODUÇÃO DE LIPASE EM MELAÇO
DE SOJA POR GEOTRICHUM CANDIDUM.
Wilson Galvão de Morais Júnior; Cássio Silva Takarada e Miriam Maria de Resende
Lipases são aplicadas no processamento industrial de gorduras e outros
lipídeos além do grande potencial de aplicação dessas enzimas na área
biotecnológica, na transesterificação enzimática para produção de um
biodiesel mais puro. E para essa producao de lipase foi realizado o estudo
em meio ao melaco de soja com Geotrichum candidum com ambiente
propicio. Logo, a avaliacao da cinetica torna-se importante para a
otimizacao do processo, obtendo o melhor rendimento com menor custo
possível. A atividade de lipase foi determinada pelo método de titulação
com NaOH 0,05N, a atividade da protease e crescimento celular também
foram analisados. Os resultados mostram que o melaço de soja é uma boa
fonte de nutrientes na produção de lipase. A atividade lipolítica máxima de
6,75 U/mL foi alcançada por Geotrichum candidum em 24 horas de
fermentação submersa, a atividade da protease chegou a 0,311 U/mL.min e
o crescimento celular 9,515 g/L.
INFLUÊNCIA DO PH NO COMPORTAMENTO E DESEMPENHO DE
LEVEDURAS FLOCULANTES
MARINA D. B. SOUSA; MARIA SILVIA A. CECÍLIO; JONAS R. FARIA; LÍBIA D. S. MARQUEZ
e ELOÍZIO J. RIBEIRO
A produção sustentável de etanol aparece como uma alternativa aos
combustíveis fósseis. Visando o aprimoramento deste recurso, o emprego da
tecnologia de fermentação alcoólica com células floculantes surge como
uma estratégia promissora para obter melhorias no desempenho e na
redução de custos, tornando-se uma opção mais viável às usinas. Entretanto,
para tal progresso, diversos fatores devem ser levados em consideração,
dentre eles está a influência do pH no comportamento da levedura. No
estudo da Saccharomyces cerevisae, espécie de levedura com características
floculantes, foram realizados experimentos em triplicata utilizando como
meio de cultura: sacarose (180 g/L), KH2PO4 (5 g/L), MgSO4∙7H2O (1
g/L), [NH4]2SO4 (2 g/L) e extrato de levedura (6 g/L). Cada erlenmeyer foi
inoculado com 15 mL de suspensão celular, obtendo uma concentração
celular de 108 células/mL. O pH do meio foi ajustado no início da
fermentação com ácido clorídrico 2 M ou hidróxido de sódio 1 M e os
valores estudados de pH foram:2,5; 3,0 ; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 e 6,0. O tempo de
incubação foi de 24 horas em mesa rotatória com rotação de 150 rpm e
temperatura 28°C. Na análise das amostras, verificou-se que para valores de
pH no intervalo de 2,5 a 3,5 as leveduras não se aglomeraram, se
misturaram com o meio tornando-o viscoso e opaco. Para valores de pH no
intervalo de 4,0 a 6,0 as cepas se organizaram de forma mais uniforme
formando aglomerados cilíndricos perfeitos, o meio ficou mais translúcido e
houve uma melhora quantitativa no processo. A faixa de pH 4,5 apresentou
o melhor resultado para o funcionamento dessa espécie, considerando o
comportamento floculante da cepa e o rendimento de 93,94%. Portanto, os
dados obtidos indicaram que o pH exerce grande influência no
comportamento de leveduras floculantes, cujo desempenho da fermentação
apresenta um resultado promissor e satisfatório no processo de produção de
álcool.
AVALIAÇÃO DO CRESCIMENTO DA BIOMASSA E TEOR LÍPIDICO
DA MICROALGA NANNOCHLOROPSIS OCULATA.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLANDIA
BRENO SEVERIANO ALVES ARAUJO; LUCAS G. MOURA; WESLEY DA S. BORGES e
PATRICIA A. VIEIRA
A busca de fontes alternativas de energia se mostra necessária devido ao
esgotamento dos combustíveis fósseis e a preocupação ambiental pela
emissão de gases poluentes. A produção de microalgas é indicada
atualmente como uma alternativa por serem micro-organismos
fotossintetizantes, que convertem CO2 em lipídeos, proteínas e carboidratos,
além de serem utilizadas para a biomitigação de CO2 e para geração de
biocombustíveis, a partir da conversão da biomassa por processos químicos
e biotecnológicos. As microalgas são encontradas em todo o mundo, isto as
torna de fácil acesso e cultivo. Em termos de cultivo estas não exigem
condições complexas. Seu cultivo pode ser feito em tanques raceways
(tanques abertos com alto fluxo de água que permitem uma grande
densidade de estocagem) ou reatores fechados. As vantagens das microalgas
estão na sua maior velocidade de crescimento e no teor lipídico em relação
aos vegetais oleaginosos como: o algodão, amendoim, babaçu, canola,
dendê, girassol, mamona e a soja. Algumas espécies de microalgas podem
chegar a valores maiores que 50% de conteúdo lipídico. O objetivo deste
trabalho foi avaliar o crescimento de células da microalga Nannochloropsis
oculata pelo método de espectrofotometria visível. As microalgas foram
mantidas a 22±1°C durante 30 dias, com iluminação artificial submetidas a
fotoperíodo de 12 horas, cultivadas em biorreatores com volume útil de 3
litros. O meio de cultivo adotado apresenta composição de sal marinho,
contendo: nitrato, fosfato, silicato, metais-traço e vitaminas. O melhor
resultado de crescimento da microalga foi observado a partir do 24º dia,
com um aumento de concentração celular de 0,439 g/L e com porcentagem
de lipídeos de 49,49%, mostrando que houve crescimento da microalga na
condição estudada.
ESTUDO DE UM SISTEMA DE DOIS FERMENTADORES TIPO
TORRE OPERANDO COM SACCHAROMYCES CEREVISAE COM
CARACTERÍSTICAS FLOCULANTES
MARINA D. B. SOUSA; MARIA SILVIA A. CECÍLIO; JONAS R. FARIA; LÍBIA D. S. MARQUEZ
e ELOÍZIO J. RIBEIRO
A floculação espontânea de células em que a retenção dos flocos de
leveduras no biorreator resulta em uma maior concentração de biomassa,
comparada com uma cultura suspensa e, devido à sua simplicidade e baixo
custo, não havendo necessidade de suporte e nem de separação por
centrífugas, se mostra economicamente competitiva. Neste estudo utilizou
meio de cultura com concentrações variáveis de sacarose e suplementado
por KH2PO4 (5 g/L), MgSO4∙7H2O (1 g/L), [NH4]2SO4 (2 g/L) e extrato
de levedura (6 g/L). Após o processo de adaptação dos micro-organismos
variou-se tempo de residência, pH inicial do meio de alimentação,
concentração de sacarose, concentração de extrato de levedura,
concentração celular, arranjos de reatores e vazões de reciclo para a
completa definição do processo fermentativo, para eliminação de possíveis
erros no processo e inadequação do sistema montado para dois
fermentadores do tipo torre operar em série de forma contínua com
Saccharomyces cerevisae de características floculantes. Foram testados pH
5 e 6 no meio de alimentação e observou que para pH 5,0 os resultados da
fermentação alcoólica se mostraram mais promissores e o comportamento
dos flocos de células eram uniformes. A tentativa de diminuir a
concentração de extrato de levedura e de células não alcançou bons
resultados, pois influenciou negativamente no rendimento e produtividade
da fermentação. Em baixas concentrações de sacarose apenas o primeiro
reator influência no rendimento e produtividade da fermentação, assim
adotou-se faixas de concentração de sacarose ente 180 a 250 g/L. Com
tempos de residência altos iguais a 12 e 17 horas o rendimento foi da ordem
de 80% e a produtividade em torno de 5 g/L.h e com tempos de residência
de 6 horas alcançou rendimentos da ordem de 90%. Portanto, para um bom
funcionamento dos reatores em série a concentração de sacarose foi fixada
em valores mais altos da faixa estudada, o pH inicial em 5,0 e o tempo de
residência do sistema variou de 4 a 8 horas.
COMPARAÇÃO DO CRESCIMENTO DA BIOMASSA E PRODUÇÃO
LIPÍDICA DA MICROALGA SCENEDESMUS SP. EM DIFERENTES
CONCENTRAÇÕES DE INÓCULO.
Lucas G. Moura; Breno S. A. Araújo; Wesley da S. Borges e Vicelma L. Cardoso
A preocupação com questões ambientais cresce a cada dia diante do
aumento de emissões de gases da queima de combustíveis fósseis, buscando
com que haja um interesse por novas fontes renováveis, como as
microalgas, que apresentam óleo rico em triglicerídeos, comparável ao óleo
de sementes de plantas, que pode ser convertido em biocombustível
renovável como o biodiesel e a biomassa restante pode ser utilizada como
adubo orgânico pelo alto teor de nitrogênio e potássio. As microalgas
podem ser encontradas em todo o mundo e seu cultivo pode ser feito em
tanques raceways ou reatores fechados. As microalgas são caracterizadas
pela presença de pigmentos, responsáveis por colorações variadas e por
mecanismo fotoautotrófico. O objetivo deste trabalho foi avaliar o
crescimento da biomassa e a produção lipídica da microalga Scenedesmus
sp. em diferentes concentrações de inóculo. Neste trabalho foi avaliado o
crescimento das microalgas Scenedesmus sp. em meio Guillard modificado,
utilizando o método de espectrofotometria visível. Os melhores resultados
mostram que o melhor crescimento da biomassa ocorre quando se trabalha
com 20% de inóculo inicial, chegando em 0,799g/L de biomassa após 12
dias de experimentos, enquanto utilizando 10% de inóculo a concentração
final de biomassa é de 0,432 g/L. Porém, a maior produção lipídica (Teor de
lipídeos) ocorre quando 10% de volume de inóculo é utilizado, chegando a
7,71% de lipídeos da massa seca, enquanto quando os experimentos são
realizados com 20% de inóculo o teor de lipídeos passa a ser de 4,17 %.
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE FUNGOS DO CERRADO NA
PRODUÇÃO DE COMPLEXO ENZIMÁTICO PARA HIDRÓLISE DE
CELULOSE
Lucas de Oliveira Carvalho; Vicelma Luiz Cardoso e Ubirajara Coutinho Filho
O uso de biomassas ricas em celulose em fermentações para produção de
biocombustíveis representa umas das áreas de pesquisa de grande interesse.
A abundância desta macromolécula e a capacidade que a mesma possui de
ser convertida em bioetanol faz dos estudo da produção de enzimas
lignocelulíticas e uso destas enzimas na fermentação etílica seja importante
no contexto nacional e internacional, uma vez que a sua hidrólise para
fermentação requer estudos e pesquisas destinados a redução de custo e
melhora da eficiência do processo. Neste contexto a produção e uso de
complexos enzimáticos representa uma das alternativas que mais se destaca,
assim o estudo da produção de enzimas e busca de microrganismos
produtores de enzimas lignocelulíticas é um projeto importante pela
relevância e aplicação prática. O presente projeto buscou no Cerrado
Brasileiro fungos produtores de complexo enzimático que degrada a
celulose e avaliar a produção deste complexo enzimático em fermentações
em estado sólido em placa de petri e em reatores com biomassa rica em
celulose.
ESTUDO DA TAXA DE FLOCULAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DA
POPULAÇÃO MICROBIANA DE USINAS PRODUTORAS DE
ETANOL UTILIZANDO A TÉCNICA DE CENTRIFUGAÇÃO
GRADIENTE
Vitor de Paula Kheir Eddine; Fernanda Ferreira Freitas; Helizângela de Almeida Silva E
Eloízio Júlio Ribeiro
O Brasil ocupa uma posição de destaque no cenário internacional das
energias renováveis. O programa do bioetanol produz, a partir da cana de
açúcar, bilhões de litros de etanol por ano. É um processo conduzido por
leveduras e tem se adaptado, muito bem às condições industriais. Entretanto,
os microrganismos do ambiente que aderem à cana-de-açúcar, constituem a
carga microbiana que podem contaminar o processo. Frente à importância
desses contaminantes, tem sido realizados trabalhos no sentido de isolar e
caracterizá-los. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento
de sedimentação de amostras celulares provenientes de três usinas de canade-açúcar, utilizando-se da técnica de centrifugação por gradiente de
densidade e ainda estudar as taxas de floculação com e sem adição de cálcio
em algumas cepas isoladas. Os ensaios de centrifugação gradientes foram
realizados utilizando 9 mL de gradiente de glicerol (50 a 100%) e 1 mL de
amostra. Após a centrifugação, alíquotas das faixas turvas foram analisadas
em microscópio onde verificou-se a distribuição de cada grupo celular na
faixa específica da concentração do gradiente. Sendo assim foi possível
avaliar a existência de contaminação bacteriana e a presença de leveduras
livres e floculadas. A presença de bactérias foi detectada em baixas
concentrações na porção de glicerol 50%, leveduras livres na porção de 70 a
90% e a maior concentração de flocos nas soluções de glicerol de 95 a
100%. Verificou-se então a importância desta metodologia para identificar e
separar as amostras com diferentes tipos celulares. Para o estudo das taxas
de floculação, apenas 6 cepas apresentaram baixa taxa de floculação sem a
adição de cálcio e 4 cepas apresentaram taxa de floculação acima de 90%
onde nenhuma delas formaram flocos de grande dimensão e sim uma boa
capacidade de sedimentação.
ESTUDO DO EFEITO DA AGITAÇÃO NA FERMENTAÇÃO
ALCOÓLICA DE CÉLULAS FLOCULANTES
Carla Zanella Guidini; Arthur de Paula Carrijo; Larissa Freitas Carvalho; Vicelma Luis Cardoso
e Eloízio Júlio Ribeiro
A produção de etanol com células imobilizadas é uma alternativa de
interesse para o mercado, pois facilita o processo de separação do vinho
fermentado das leveduras. A utilização de células floculantes é uma técnica
de imobilização muito atraente devido à sua simplicidade e baixo custo, não
havendo necessidade de suporte. Esta é uma vantagem, uma vez que o
suporte está associado ao maior custo nos sistemas de células imobilizadas.
O objetivo do trabalho foi estudar a influência da agitação na floculação e
na fermentação alcoólica utilizando leveduras imobilizadas. A agitação
produz dois efeitos antagônicos na floculação: por um lado, ocorre um
aumento da taxa de colisão das partículas que induz a floculação e por
outro, as maiores tensões de corte provocam a ruptura dos flocos. Alguns
testes foram realizados variando a agitação do meio de fermentação em
reator batelada sem agitação e com agitação de 50, 100, 200, 400, 600 rpm.
Pode-se observar que os maiores rendimentos foram obtidos sem agitação e
com agitação de 50 rpm. O experimento sem agitação obteve um resultado
positivo frente a economia de energia. Outro ponto observado foi que a
utilização da agitação acima de 200 rpm provocou um rompimento dos
flocos, sendo que estes não voltaram mais a flocular
ESTUDO DE CATALISADORES DE MOLIBIDÊNIO E VANÁDIO
SUPORTADOS EM ALUMINA E ZEÓLITA NA OXIDAÇÃO A VAPOR
DO GLICEROL
Filipe Augusto Rodrigues; Carla da Silva Meireles; Ronald Alexander Miranda e Ricardo Reis
Soares
Área: Cinética e Catálise C129
Com a crescente busca por fontes energéticas alternativas e renováveis, os
biocombustíveis estão ganhando cada vez mais destaque no cenário
internacional. No Brasil, o biodiesel já possui mercado certo e crescente, e
uma das maneiras de buscar o aumento da rentabilidade de seu processo
produtivo é o reaproveitamento de seus subprodutos, destacando-se o
glicerol. Neste trabalho foi estudada a oxidação catalítica a vapor do glicerol
visando produtos com maior valor agregado. Foram estudados catalisadores
de molibdênio e vanádio suportados em alumina e zeólita. Os testes foram
realizados em um reator tubular com alimentação de ar comprimido e
solução contendo 30% em massa de glicerol em água. Durante os testes foi
comprovada a estabilidade da reação e a seletividade para diversos produtos,
destacando-se metanol, acetona, propanodiol, acetol e ácido acrílico. As
seguintes técnicas de caracterizações foram utilizadas para estudar os
catalisadores: dessorção de isopropilamina a temperatura programada e área
BET.
PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÂO E TESTE DE CATALISADORES
DO TIPO PEROVSKITA PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO VIA
REFORMA SECA DO METANO.
Daniel Gouveia; Priscila Pereira Silva; Ricardo Francisco Pires e Carla Eponina Hori
Recentemente, os processos de produção de hidrogênio têm sido bastante
estudados pois o hidrogênio é um vetor energético limpo, renovável e de
alto poder calorífico. Assim, surge o interesse de produzir H2 a partir do
biogás em substituição ao gás natural que não é renovável. Sabe-se que o
biogás apresenta em sua composição grandes quantidades de metano e
dióxido de carbono. Desse modo, a reação que melhor representa a
produção de hidrogênio a partir do biogás é a reforma seca do metano
te trabalho, foi o preparo e
caracterização de precursores do tipo perovskita a base de lantânio e níquel
dopados com cério para o uso como catalisadores na reforma seca do CH4
visando produzir H2. Os catalisadores do tipo La1−xCexNiO3 foram
preparados pelo método de co-precipitação com x igual a 0%, 5% e 10% e
caracterizados com as técnicas: área específica BET, difração de raios X
(DRX) e redução à temperatura programada (RTP). O método de preparação
é simples e obteve bom rendimento para a perovskita. Com os difratogramas
é possível identificar as fases CeO2, NiO e a estrutura perovskita LaNiO3.
As amostras reduzidas são convertidas em La2O3 e NiO mantendo o CeO2
segregado. Todas as amostras apresentaram áreas especificas baixas (~6
m2g-1) o que é consistente com dados da literatura. Os perfis de RTP
revelaram uma total redução do níquel durante as análises, sem grandes
diferenças no consumo de H2 com o aumento da porcentagem de cério. As
análises de DRX das amostras reduzidas apresentaram a decomposição da
fase perovskita em NiO e La2O3, mostrando a formação da fase ativa para a
reação de reforma. Testes catalíticos sugerem que as amostras são ativas e
estáveis para a reação de reforma seca e que o aumento do teor de cério
melhora a seletividade de hidrogênio sem influenciar na conversão do CH4
e do CO2.
SÍNTESE CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DE CATALISADORES
DO TIPO PEROVSKITA PARA A PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO
Daniel Gouveia; Héctor Enrique Rojas; Fábio Bellot Noronha e Carla Eponina Hori
O aumento da população, a escassez de recursos naturais e fontes
energéticas, aumenta o interesse pelas fontes de energia renováveis e seu
aproveitamento. Assim, o biogás gerado nos aterros sanitários é uma fonte
de energia que é usada para consumo in situ, mas a obtenção de hidrogênio
apresenta maiores vantagens. O H2 é um combustível eficiente e limpo, pois
a sua queima produz apenas água. Assim, o objetivo deste trabalho é o
desenvolvimento de um catalisador para reforma seca do biogás, que seja
econômica e tecnicamente viável. Assim, uma série de catalisadores do tipo
perovskita dopados com estrôncio (La1−xSrxNiO3) foi sintetizada. Os
catalisadores foram preparados pelo método sol-gel com 0%, 5% e 10% de
estrôncio dopado na estrutura, sendo posteriormente caracterizados
utilizando três técnicas: área superficial específica BET, Difração de raios X
(DRX) e redução à temperatura programada (RTP). O método apresentou
uma ótima formação da estrutura permitindo identificar nos difratogramas
as fases típicas da estrutura tipo perovskita LaNiO3, La1-xSrxNiO3, e NiO.
Com essas análises foi também possível o cálculo dos parâmetros de rede,
densidade teórica e tamanho de cristalito. Os catalisadores apresentam
valores baixos de área BET (5 m2g-1) o que é coerente com dados de
literatura. Apesar dessa disto, esses materiais possuem a vantagem de ter um
alto conteúdo de níquel e a possibilidade de obtenção de uma boa dispersão
metálica quando comparado com outros métodos de preparação. A partir da
RTP verificou-se que o consumo de hidrogênio na redução não se alterou
significativamente entre os catalisadores com diferentes porcentagens de
estrôncio. Os testes catalíticos preliminares mostraram melhorias no
desempenho do catalisador com a substituição do lantânio pelo estrôncio,
diminuindo a quantidade de água gerada e a quantidade de carbono
depositado, mostrando que o estrôncio é um ótimo promotor para a reação
de reforma seca, evitando a desativação do catalisador.
PREPARO E CARACTERIZAÇÃO DE CATALISADORES TIPO
PEROVSKITAS À BASE DE LANTÂNIO E NÍQUEL DOPADOS COM
CÉRIO VISANDO A PRODUÇÃO DE H2
Leonardo Yamada Arantes; Priscila Pereira Silva; Ricardo Francisco Pires e Carla Eponina Hori
O aumento da demanda global de energia tem estimulado a pesquisa de
alternativas energéticas eficientes e sustentáveis. Neste contexto, o
hidrogênio desponta como um insumo de grande potencial, pois além ser
altamente energético, sua combustão não gera poluentes. O hidrogênio pode
ser obtido a partir de diversas reações envolvendo tanto derivados do
petróleo como por fontes renováveis. O desenvolvimento de catalisadores
ativos e estáveis para estas reações, porém, tem sido um desafio devido à
desativação catalítica por deposição de carbono. Um material que poderia
ser interessante para ser usado como precursor de catalisador seria a
perovskita do tipo LaNiO3. Fazendo a substituição do La por outros
elementos como o Ce pode contribuir para a limpeza da superfície catalítica.
Assim, o objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar catalisadores
óxidos do tipo perovskitas La1-xCexNiO3 (x=0 e 0,05) para serem usadas
como catalisadores em reações de reforma de hidrocarbonetos visando a
produção de hidrogênio. Os óxidos precursores tipo perovskitas foram
preparados pelo método sol-gel e precipitação, sendo que ambos os métodos
se demonstraram simples e eficientes. Para a caracterização dos
catalisadores foram utilizadas as técnicas de difração de raios X (DRX) e
análise de redução à temperatura programada (RTP). O método de
precipitação produziu grãos de níquel menores do que pelo método sol-gel,
o que é um indício de maior dispersão. Verificou-se, em todas as amostras,
uma diminuição nos tamanhos médios dos grãos de níquel após a
redução/passivação indicando assim que não houve sinterização das
partículas do metal durante o tratamento com H2. Nas amostras contendo
cério, observou-se picos característicos da fase CeO2 ,indicando a
segregação deste óxido da fase perovskita. Os dados obtidos por RTP
revelaram que não houve alteração significativa de consumo de hidrogênio
tanto nas amostras obtidas por sol-gel quanto por precipitação.
PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DA DECOMPOSIÇÃO DE
METANO USANDO PEROVSKITAS
Leonardo Yamada Arantes; Priscila Pereira Silva; Ricardo Francisco Pires e Carla Eponina Hori
O hidrogênio vem sendo descrito por diversos segmentos da sociedade
como sendo o “combustível do futuro”. O hidrogênio pode ser obtido de
diversas fontes, pode ser armazenado como líquido ou gás e distribuído
facilmente por gasodutos e a combustão da molécula de hidrogênio gera
apenas água como subproduto. Sendo assim, o uso do hidrogênio como
fonte de energia oferece uma oportunidade para reduzir significativamente
as emissões de CO, CO2 e NOx provenientes da queima de combustíveis
fosseis. Atualmente, o meio mais economicamente viável de se obter este
composto é através da reforma a vapor de hidrocarbonetos, especialmente
do metano. Um processo alternativo para a produção de hidrogênio a partir
de metano é a sua decomposição via catalítica: CH4→C(s) + 2H2. O maior
problema operacional é a desativação dos catalisadores por causa da
deposição de carbono na superfície catalítica, principalmente sobre os sítios
ativos metálicos. Felizmente, os depósitos carbonáceos formados podem ser
removidos através de reações com oxigênio, água ou dióxido de carbono.
Sabe-se que apesar de simples, este processo de regeneração pode causar a
sinterização da fase metálica tornando o catalisador menos ativo a cada
ciclo. Assim, o objetivo desse trabalho foi investigar a produção de
hidrogênio e a síntese de nanopartículas de carbono a partir da
decomposição do metano. A síntese de LaNiO3, La0,1Sr0,1NiO3,
La0,9Ce0,1NiO3 foi feita por precipitação. A caracterização das amostras
mostrou que a adição de estrôncio e cério produziu tamanhos de partícula de
níquel maiores do que os encontrados no material LaNiO3. Os testes
catalíticos mostraram que é possível obter H2 a partir da decomposição de
metano e que é possível fazer ciclos de reação e regeneração sem que haja
grande perda de atividade.
TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEO DE SOJA EM BIODIESEL
USANDO HIDROTALCITA AL/MG COMO CATALISADOR
HETEROGÊNEO
Thalyta Stefani A. Santiago; Ricardo Francisco Reis; Maria Inês Martins; Miria Hespanhol M.
Reis e Carla Eponina Hori
A transesterificação de óleos vegetais com metanol constitui-se uma das
rotas alternativas para a produção de Biodiesel, combustível biodegradável,
derivado de fontes renováveis, permitindo a substituição do óleo diesel
fóssil sem necessidade de alterações dos motores. A produção comercial de
biodiesel é conduzida usualmente por meio de reação catalítica homogênea
empregando-se hidróxidos básicos como catalisadores. Esse processo
apresenta alguns problemas tecnológicos tais como: geração significativa de
efluente, formação de sabão, dentre outros. Estas questões têm levado ao
estudo e desenvolvimento de diferentes tipos de catalisadores heterogêneos
para a produção de biodiesel, visando a simplificação do processo de
separação do mesmo da mistura reacional e consequentemente redução de
etapas e volume de resíduos gerados. Dessa forma, apresenta-se nesse
trabalho um estudo da transesterificação de óleo de soja em biodiesel
usando hidrotalcita Al/Mg como catalisador heterogêneo. A hidrotalcita
utilizada nos experimentos foi obtida por co-precipitação e caracterizada
pela metodologia de difração de raio X (DRX). A reação de
transesterificação foi conduzida num reator encamisado, sob agitação
magnética, acoplado a um condensador. A temperatura da reação foi
mantida à 64°C em todos os experimentos, variando-se a relação molar
metanol/óleo e tempo de reação. Os resultados de viscosidade obtidos
evidenciaram a ocorrência da transesterificação e a viabilidade de utilização
de hidrotalcita como catalisador heterogêneo no processo de produção de
biodiesel e a necessidade de estudos referentes a sua reutilização e atividade
catalítica para sua implementação comercial.
ESTUDO PRELIMINAR DO CRAQUEAMENTO DE ÓLEO DE SOJA
PARA PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEIS
Roberto Ney Gomes de Oliveira; Janaina Ferreira Nunes e Ricardo Reis Soares
O craqueamento térmico, ou pirólise, é a conversão de uma substância em
outra por meio do uso de calor, isto é, pelo aquecimento, sendo que esse
processo pode, ou não, ser catalisado. A decomposição térmica de
triglicerídeos produz compostos tais como alcanos, alcenos, alcadienos,
compostos aromáticos e ácidos carboxílicos. Os produtos gerados por esse
processo são similares aos derivados de petróleo, tanto diesel quanto
gasolina. A reação de craqueamento pode ser interessante devido ao fato de
não necessitar de outras matérias primas a não ser o óleo ou gordura e um
forno para aquecimento e poder promover a autossuficiência energética. No
presente trabalho foi realizado um estudo preliminar do comportamento do
óleo de soja refinado em reator batelada, variando-se a temperatura de 250
ºC a 450 ºC e a pressão de 1 bar até 20 bares. Para análise dos gases
utilizou-se o cromatógrafo Shimadzu GC17A, para análise dos líquidos o
cromatógrafo Shimadzu GC2010 e para análise dos dois tipos de amostra
utiliza-se o CGMS, cromatógrafo acoplado ao espectrômetro de massa. Os
resultados se mostraram promissores para o aprofundamento do estudo
visando à produção de combustíveis a partir do craqueamento de óleos e
gorduras.
PIRÓLISE RÁPIDA AUTO-TÉRMICA DE RESÍDUOS
SUCROALCOOLEIROS (BAGAÇO E PALHA DE CANA-DEAÇÚCAR)
Rondinele Alberto dos Reis Ferreira; Fernando Superbi Guerreiro; Marcos Nogueira Napolitano;
Deivid Marques Nunes e Ricardo Reis Soares
A pirólise rápida de materiais ligno-celulósicos é um dos processos
termoquímicos mais estudados atualmente para transformar estes em
produtos de valor agregado. Todavia, a pirólise é um processo endotérmico,
onde há necessidade de fornecimento de energia, com temperaturas que
variam de 400 ºC a 900ºC, com produção de bio-óleo, gases não
condensáveis e carvão. A pirólise auto-térmica, com adição subestequiométrica de oxigênio, é uma alternativa, pois a energia necessária é
fornecida simultaneamente pelas reações exotérmicas coexistentes. Este
trabalho visa operar e verificar a eficiência da pirólise rápida auto-térmica
em uma unidade em escala piloto da UFU, com capacidade de processar
entre 10 a 30 kg de biomassa seca (bagaço e palha de cana-de-açúcar), em
um reator de leito fluidizado para a produção de produtos líquidos (bio-óleo
e extrato ácido). Os resultados demonstraram um rendimento superior a
40% (p/p) na formação de produtos líquidos, cujos cromatogramas
mostraram a formação de um número mais reduzido de compostos. Em
outras palavras, a pirólise auto-térmica revelou ser mais seletiva do que as
corriqueiras, sem perder a eficiência na produção de bio-óleo e outros
produtos líquidos.
OBTENÇÃO DE FERTILIZANTE ORGÂNICO E BIO-PRODUTOS A
PARTIR DE PIRÓLISE AUTO-TÉRMICA DE CAMA DE FRANGO
Fabrício Profiro de Oliveira; Rondinele Alberto dos Reis Ferreira; Fernando Superbi Guerreiro;
Marcos Nogueira Napolitano e Ricardo Reis Soares
Novas tecnologias para a utilização da cama de frango como fertilizante são
de interesse de todos os segmentos do agronegócio. A tecnologia de pirólise
pode ser usada para converter cama de frango em produtos de valor
agregado. Assim, a pirólise pode resolver o problema de eliminação de
resíduos e gerar um novo fluxo de receita na avicultura. Através do processo
de pirólise rápida de cama de frango em reator auto-térmico fluidizado
pode-se chegar a um potencial fertilizante. As amostras do subproduto
sólido da pirólise, biochar, foram caracterizadas utilizando métodos
analíticos oficiais do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento,
tal como foram o bio-óleo e os gases efluentes do processo. A Planta de
Pirólise Rápida com capacidade de 20 kg/h de biomassa visa à produção
piloto de bio-óleo, extrato ácido e biochar. O ar de fluidização é aquecido a
450°C e injetado no leito. A cama de frango sofre o processo de pirólise no
reator depois passa por uma separação com ciclones onde é retirado o
biochar, com vazão de 8,5 kg/h (42,5% p/p), a corrente segue para o
recuperador centrifugo, onde é separado o bio-óleo e o extrato ácido, os
gases remanescentes são queimados na câmara de combustão. O biochar
apresentou excelente potencial para uso como fertilizante orgânico.
CARACTERIZAÇÃO DE COMPOSTOS DE NIÓBIO PARA FINS
CATALÍTICOS
Laiane Alves de Andrade; Filipe Augusto Rodrigues; Ronald Alexander Miranda e Ricardo Reis
Soares
Os avanços tecnológicos obtidos ao longo das gerações ampliaram o raio de
aplicação do nióbio em aços, superligas, materiais intermetálicos e ligas de
Nb, bem como em compostos, revestimentos, nanomateriais, dispositivos
optoeletrônicos e catalisadores. Considerando catalisadores sólidos com
sítios ácidos, os sistemas baseados em nióbio especialmente o fosfato de
nióbio são potencialmente interessantes em várias reações industriais tais
como: desidratação, hidrólise, esterificação, isomerização, aciliação,
craquamento dentre outras. O Objetivo deste trabalho é caracterizar
compostos de nióbio (fosfato e oxido de nióbio), afim de verificar suas
propriedades e desempenho catalítico, para tal foram usadas as seguintes
técnicas XRD, Àrea superfical BET, FT-IR, e reação de esterificação para
formação de acetato de etila. Pelas análises de difração de raio X (XRD)
ambos os compostos não apresentaram região de cristalinidade podendo ser
considerados amorfos, para o teste de área superficial BET o fosfato de
nióbio e oxido de nióbio apresentaram 101.6841 e 160.3197 (m2/g), na
espectroscopia de infravermelho foi possível detectar nas bandas presença
de bandas de fosfato, nióbio, água e dióxido de carbono.Nos testes
catalíticos foram obtidas conversões de até 90,6% em termos de etanol
utilizando fosfato de nióbio calcinado a 300°C com 7hrs de reação á
temperatura de refluxo.Entretanto utilizando oxido de nióbio sem pré
tratamento em apenas 3hrs de reação temperatura ambiente foram obtidas
conversões de 80,6% .Para todo o conjunto de reações obteve-se uma
seletividade de 100% para o acetato de etila.Os resultados pré-eliminares
deste estudam indicam que os compostos de nióbio podem ser um
potencialmente interessante devido a sua alta atividade catalítica.
ESTUDO DA PRODUÇÃO DE ÓXIDO DE CÁLCIO E HIDRÓXIDO DE
CÁLCIO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLANDIA
Atualmente, pode-se perceber a utilização das rochas carbonatadas em
vários segmentos industriais como nas indústrias químicas, petroquímicas,
alcoolquímicas, alimentícias, farmacêuticas, metalúrgicas e de fertilizantes.
Por serem constituídas principalmente por sedimentos, metamorfisados ou
não, e mais raramente por rochas intrusivas relacionadas à atividade
vulcânica estão presentes em 0,25% da superfície terrestre. Dentre essas
rochas, destaca-se o carbonato de cálcio (CaCO3) e magnésio
(CaCO3MgCO3), que são encontrados em depósitos de calcário, mármore,
greda e de ostra que formaram-se desde a época pré-cambriana a 4 e 4,5
milhões de anos atrás. A utilização do calcário no Brasil gira em torno de 58
milhões de toneladas por ano, onde sua aplicação é de grande utilidade para
correção de solos ácidos através do processo de calagem. Dentro de suas
aplicações podem ser observadas a utilização da cal virgem CaO, por ser um
produto versátil, barato e de fácil obtenção através de processos
autotérmicos do carbonato de cálcio (CaCO3), é utilizado em processos de
produção de aço, papel, celulose, fertilizantes e construção civil. Já a cal
hidratada (Ca(OH)2) produto da hidratação do óxido de cálcio é
frequentemente utilizada como base para neutralização de solos
acidificados, produção de argamassas, vidros, cloretos de cálcio e leite de
cal. Dentro desse contexto, este trabalho visa caracterizar rochas calcárias
provenientes de rejeitos da concentração de apatita no complexo da Vale
Fertilizantes em Cajati-SP focando determinar as melhores condições para
produção de CaO e Ca(OH)2. Para isso, o material em questão foi
primeiramente homogeneizado seguindo para os processos de caracterização
onde foram utilizadas as técnicas: Análise Granulométrica, Análise
Picnométrica, Titulação com EDTA, Área Superficial Específica BET,
Difração de Raios X (DRX), Análise Termogravimétrica (ATG).
HIDROCICLONAGEM A PARTIR DE UMA ALIMENTAÇÃO NÃOCONVENCIONAL DE SUSPENSÃO
Cristiano de Oliveira Ferreira; Danylo de Oliveira Silva e Luiz Gustavo Martins Vieira
Área: Otimização, Simulação e Controle de Processos O102
Hidrociclones são equipamentos industriais destinados a separação de
misturas sólido-líquidas ou líquido-líquidas. Cada hidrociclone possui um
duto de alimentação e duas saídas, denominadas underflow e overflow,
responsáveis pela saída das frações densas e leves da mistura
respectivamente. Estudos de fluidodinâmica computacional, realizados
através do software comercial FLUENT, para o hidrociclone de modelo
HC11, foram levantados a partir uma alimentação não-convencional,
caracterizada pela rotação da parede do duto de alimentação nos sentidos
horário e anti-horário em relação ao seu eixo central, orientado para o
interior do equipamento. O foco dessas simulações foi verificar se há ou não
redução nos gastos energéticos e melhoria na eficiência do equipamento. Foi
utilizada uma velocidade de rotação da parede igual a 500rpm e uma vazão
de 0,313kg/s de água em todas as simulações, onde cada simulação foi
comparada a um padrão de mesmas dimensões e características, porém sem
velocidade de rotação. Para ambas alimentações em sentido horário e antihorário, constatou-se que houve um aumento de energia em comparação ao
padrão, sendo o valor desse gasto em ambas quase o mesmo. No caso da
alimentação em sentido horário, em particular, houve uma melhoria na
separação de parte densa. Já no caso da rotação em sentido anti-horário,
houve uma piora dessa mesma separação. Sendo assim, pode-se afirmar
através dos modelos simulados que o sistema de alimentação nãoconvencional só é mais interessante que a alimentação convencional se a
parede do duto de alimentação girar no sentido horário em relação ao seu
eixo interno, com sentido orientado para o interior do hidrociclone.
ESTUDO NUMÉRICO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM ALETA
CIRCULAR VIA CÓDIGO DESENVOLVIDO EM LINGUAGEM C++ E
SOFTWARE COMERCIAL
Fernando Osmarini Dadalto; Irineu Petri Júnior; Dyrney Araújo dos Santos e Cláudio Roberto
Duarte
É de grande interesse, tanto em equipamentos industriais quanto em
equipamentos domésticos, uma alta taxa de dissipação de calor a fim de
evitar superaquecimento e, desta forma, causar danos irreversíveis aos
mesmos. Várias são as pesquisas direcionadas à amenização deste
inconveniente. Dentro deste contexto se encontram os dispositivos
denominados de aletas as quais possuem diferentes geometrias e tem como
intuito aumentar a área superficial e, consequentemente, a transferência de
calor. Logo, para um melhor entendimento do fenômeno de transferência de
calor nestes dispositivos, foram realizadas simulações numéricas
bidimensionais transientes a diferentes condições de contorno. O código
para tal propósito foi confeccionado em linguagem C++ utilizando-se do
método dos volumes finitos para discretização da equação diferencial que
descreve o transporte de energia interna. Para a interpolação espacial do
termo difusivo, utilizou-se do esquema de diferenças centradas e, para
interpolação temporal, do esquema totalmente implícito. Foram
investigados, também, dois métodos de resolução de sistemas de equações
lineares, os quais sejam: Método de Gauss-Seidel e TDMA (TriDiagonal
Matrix Algorithm). A fim de se avaliar estes diferentes métodos, foram
levados em consideração o tempo de CPU, o número de iterações gastas
para convergir e a taxa de iterações (número de iterações por tempo de
CPU). A validação numérica do código aqui desenvolvido foi realizada com
o auxilio do software comercial Fluent®. Tanto na utilização do software
comercial quanto na utilização do código desenvolvido foram realizados
testes de independência de malhas (utilizando-se malhas grosseiras e
refinadas) e de independência de passo de tempo (time step). Os resultados
se mostraram promissores no estudo de transferência de calor, tornando-se a
técnica numérica um auxiliador na resolução de problemas de interesse
prático.
DETERMINAÇÃO DAS CONDIÇÕES ÓTIMAS DE OPERAÇÃO PARA
PRODUÇÃO DE BIOSURFACTANTE ATRAVÉS DA OTIMIZAÇÃO
MULTI-OBJETIVO
Mariana Queiroz da Silva; Wesley da Silva Borges; Vicelma Luiz Cardoso; Fran Sérgio Lobato
e Fabiana Regina Xavier Batista
Os biossurfactantes são compostos produzidos por microrganismos e
apresentam as mesmas características dos surfactantes químicos, ou seja,
podem ser utilizados como espumantes, detergentes, dispersores de fases,
emulsificantes e lubrificantes. Neste estudo foram realizadas fermentações
submersas empregando a linhagem de Pseudomonas aeruginosa ATCC
10145 com o objetivo de produzir biossurfactantes denominados
ramnolipídios. Para tal foram utilizados nas fermentações efluente
gorduroso industrial, levedura cervejeira, além de nitrato de amônia. Os
resultados experimentais obtidos neste estudo foram analisados através de
técnicas de meta-modelagem e da otimização heurística multi-objetivo. O
Algoritmo Vagalume foi empregado para determinar as condições ótimas de
operação no processo de produção de raminolipídeo. Na solução de Pareto
obtida destacamos três pontos dentre o conjunto de soluções apresentado. O
ponto B, por exemplo, nos fornece um valor máximo para a produção de
Raminose de 3,72g/L, 99,99% para o Índice de Emulsificação e 2,78
dyn/cm para Tensão Superficial. Para esses valores, as melhores condições
foram: concentração de gordura residual 77g/L, levedura cervejeira
autolisada residual de 18,84 g/L e sem adição de nitrato de amônio. A
otimização realizada apresentou resultados satisfatórios que são usualmente
considerados industrialmente e podem ser encontrados na literatura.
PROGRAMAÇÃO DA PRODUÇÃO EM REFINARIAS DE PETRÓLEO
PARA A DISTRIBUIÇÃO DE DIESEL
Diovanina Dimas; Sérgio Mauro da Silva Neiro e Valéria Viana Murata
Diante do atual cenário de competição global aliado ao alto custo do barril
de petróleo nas últimas décadas, a indústria de petróleo é levada a realizar
alterações com a introdução de novas tecnologias, pesquisas e abertura de
novos mercados, tornando imprescindível a utilização de maneira eficiente
dos recursos disponíveis. Uma medida adotada para alcançar essa meta
ocorre por meio do planejamento e programação da produção direcionando
a operação da planta para um ponto de máximo lucro ou mínimo custo.
Desta forma, em uma refinaria o emprego de técnicas de planejamento e
programação da produção tem grande importância e vem ganhado cada vez
mais espaço, estando à programação da produção focada na utilização dos
recursos disponíveis ao longo de um horizonte de tempo no intuito de
atender ao plano de produção. Em geral, os modelos de programação da
produção relacionados à operação de uma refinaria podem incluir distintas
áreas tais como o abastecimento do óleo bruto, o refino e a armazenagem e
distribuição dos produtos intermediários e/ou finais. Os problemas gerados
podem alcançar grandes dimensões pela natureza combinatorial implícita
elevada, os quais são de difícil resolução. O objetivo do presente trabalho é
explorar formas alternativas da modelagem de um problema de
programação da distribuição de diesel de curto prazo reportado na literatura.
Modificações das restrições que avaliam transições entre produtos
bombeados consecutivamente através dos oleodutos, as quais geram custos
que influenciam o sequenciamento de envio, foram propostas com o intuito
de estender a aplicação do modelo em problemas de horizontes de tempo
maiores. O modelo gerado pelo caso de estudo foi classificado como um
problema MILP, o qual foi implementado no sistema GAMS e resolvido
com o solver CPlex. Os resultados se mostraram promissores para a
aplicação desta técnica em problemas de maior porte apresentando boa
descrição das transições.
CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DO COMPORTAMENTO DINÂMICO
DA ETAPA DE PENEIRAMENTO EM UNIDADE DE TRATAMENTO
DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO.
Fernando Superbi Guerreiro; Bárbara Lanza; Fran Sérgio Lobato; Sérgio M. da S. Neiro e
Rubens Gedraite
A recuperação do fluido de perfuração é de suma importância na operação
de perfuração de poços de petróleo, sob o ponto de vista ambiental e
econômico. Este fluido é basicamente uma suspensão coloidal que é
classificada de acordo com os seus componentes base. As propriedades
físicas deste fluido devem ser monitoradas e corrigidas para carrear os
cascalhos até a superfície; manter a estabilidade mecânica do poço; resfriar
a broca; transmitir força hidráulica até a broca; manter os cascalhos em
suspensão quando sem circulação; evitar oxidação entre outros. Os
equipamentos utilizados para a separação sólido-líquido são divididos em
três grupos seqüenciais: peneiras vibratórias, bateria de hidrociclones
(desander e desilter) e centrífuga decantadora. O entendimento do
comportamento dinâmico dos diversos equipamentos que compõe esta
planta de recuperação através de modelos matemáticos fenomenológicos,
para fins de automação e controle do processo global, constitui um desafio
pelo relativo grau de complexidade das equações de conservação e alto
custo computacional na simulação. Como alternativa preliminar a esta
abordagem, este trabalho tem por objetivo a análise dinâmica do processo
de separação nas peneiras, através de modelos matemáticos simplificados
obtidos a partir de dados experimentais. Na primeira etapa, o modelo da
peneira foi desenvolvido com base exclusiva na fundamentação teórica
correspondente à visão sistêmica da inter-relação entre as entradas e as
saídas do processo. Nesta etapa, os subsistemas foram modelados com base
em modelos aproximados correspondentes a sistemas de primeira ordem
com tempo morto, quando for o caso. Na segunda etapa, serão usados dados
obtidos em testes de laboratório para permitir a validação experimental do
modelo matemático utilizado.
CINÉTICA DA PIRÓLISE DE BAGAÇO-DE-CANA EMPREGANDO O
MODELO DE REAÇÕES PARALELAS INDEPENDENTES
REPARAMETRIZADO
Otávio Silva de Oliveira; Kássia Graciele dos Santos; Fran Sérgio Lobato; Marcos Antonio de
Souza Barrozo e Marcos Antonio de Souza Barrozo
A maioria dos modelos cinéticos presentes na literatura para descrever a
pirólise são não lineares. Geralmente, a constante de velocidade da reação
em função da temperatura é descrita pela equação de Arrhenius. No entanto,
vários trabalhos da literatura apontaram que a Equação do tipo Arrhenius
possui não linearidade paramétrica, o que requer uma reparametrização do
modelo para garantir a confiabilidade estatística da estimação dos
parâmetros. Em um trabalho anterior, os autores realizaram medidas de não
linearidade e verificaram a necessidade da reparametrização do modelo
cinético que descreve a cinética da pirólise. Neste trabalho, o modelo
cinético de reações paralelas independentes, um dos mais empregados na
literatura para descrever a decomposição térmica primária de biomassa, foi
reparametrizado. A partir de dados experimentais de termogravimetria
dinâmica do bagaço de cana, os parâmetros do modelo RPI reparametrizado
foram estimados pelo método de evolução diferencial. O modelo proposto
reproduziu bem os resultados experimentais de termogravimetria. Ao
eliminar a dependência entre os parâmetros cinéticos por meio da
reparametrização, foi possível observar que o parâmetro relacionado à
energia de ativação tende a diminuir com o aumento da taxa de
aquecimento, para os três pseudocomponentes (celulose, hemicelulose e
lignina), ou seja, um aumento na taxa de aquecimento conduz a menores
valores de energia de ativação. O mesmo não pode ser concluído quando o
modelo foi utilizado na sua forma convencional.
APLICAÇÃO DE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA AO CONTROLE
ESTATÍSTICO DE QUALIDADE DE SOLOS
Loyane Mendes de Souza e Luís Cláudio Oliveira-Lopes
O controle de qualidade permite o monitoramento das variáveis de um
processo. Para que o processo esteja controlado os resultados devem estar
em conformidade com os limites impostos, caso contrário o processo deve
ser investigado para que sejam detectadas as causas do desvio. Nos dias
atuais, o controle de qualidade tornou-se um dos recursos para a obtenção de
vantagens no mercado. Os gráficos de controle univariados são mais
conhecidos e mais aplicados devido a sua simplicidade e facilidade de
operacionalização. No entanto, os gráficos de controle multivariados
conseguem monitorar simultaneamente mais de uma característica de
qualidade, o que vem tornando seu uso cada vez mais difundido.
Neste trabalho, aplicou-se a estratégia do Controle Estatístico de Processo
(CEP) por meio da implantação de cartas de controle para garantir a
qualidade dos resultados de fertilidade de solos emitidos pelo Laboratório
de Análises Agroambientais (LAA) da EMBRAPA Arroz e Feijão (Santo
Antônio de Goiás, GO). Controlaram-se macro e micro nutrientes como
potássio, cálcio, magnésio, manganês, ferro, alumínio, zinco, fósforo e
cobre além de matéria orgânica, acidez potencial e potencial hidrogeniônico
presentes no solo com estatística univariada e multivariada T2 de Hotelling,
comparando-se assim a eficácia de ambas as metodologias. As avaliações
foram realizadas com o software Scilab. A análise multivariada dos dados
estudados, diferentemente da univariada, computa a dependência entre as
variáveis e por isso é capaz de identificar possíveis relações entre os
nutrientes analisados. Os resultados indicam que a utilização de estatística
multivariada potencializa a detecção de problemas nas análises dos solos,
mesmo quando ferramentas estatísticas univariadas não detectam tais
anomalias.
ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE TURBINAS EÓLICAS
Renato Resende de Freitas Ribeiro e Luís Cláudio Oliveira-Lopes
Como resultado da crescente preocupação ambiental, fontes renováveis para
geração de eletricidade vêm sendo utilizadas com maior frequência.
Turbinas eólicas, ou aerogeradores, aproveitam a força do vento, usando
rotores, equipados com pás aerodinâmicas, para girar um eixo. O eixo gira
dentro de um gerador que irá então, produzir eletricidade. No entanto, se
não forem controladas as condições de vento, que estão em constante
mudança e o estresse sobre a estrutura, pode haver ruptura na mesma. Além
disso, controlando a turbina, é possível aperfeiçoar a extração de energia a
partir do vento ou limitar a extração em condições de ventos fortes. Nesse
trabalho, analisa-se o comportamento de uma turbina de três pás. Na
modelagem, considera-se que a turbina pode ser representada por
características mecânicas e aerodinâmicas, nas dinâmicas de geração e dos
atuadores. Em relação aos aspectos mecânicos, divide-se a turbina em duas
partes (o lado do rotor e o lado do gerador) e aplica-se a segunda lei de
Newton para corpos em rotação. A parte mecânica fica descrita ao se
adicionar um modelo que descreve a torção de um eixo flexível. O gerador é
considerado assíncrono ideal com resposta de primeira ordem e a alteração
do passo das pás é modelada por um sistema de primeira ordem. Investigase o efeito de parâmetros do sistema no comportamento do aerogerador,
aspectos de potência, velocidade de rotação, velocidade do vento e aspectos
estruturais, como o comprimento das hélices, que são avaliados nos aspectos
dinâmicos e estacionários. A aplicação dos algoritmos de continuação
homotópica é investigada para se avaliar o comportamento paramétrico
estacionário do sistema. Os resultados permitem selecionar condições de
estabilidade e potência para o funcionamento de aerogeradores similares ao
caso investigado.
SIMULAÇÃO DINÂMICA DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DO TIPO
PEMFC
Lorena Mendes de Souza e Luís Cláudio Oliveira-Lopes
Células a combustível são dispositivos eletroquímicos que produzem
eletricidade a partir de hidrogênio e oxigênio. Gás combustível entra nos
canais do ânodo, permeia a camada de difusão gasosa e sofre oxidação com
o auxílio de um catalisador, enquanto o oxigênio se combina com os íons de
hidrogênio produzindo apenas energia e água, o que faz deste dispositivo
uma fonte de energia limpa frente aos grandes problemas de poluição
ambiental. Assim, para aprimorar o estudo desta promissora fonte
energética, faz-se necessário o desenvolvimento de modelos capazes de
simular os fenômenos envolvidos no interior da mesma, possibilitando a
detecção de falhas de implementação antes da montagem do sistema
considerado. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento
dinâmico de uma célula combustível de membrana polimérica (PEMFC,
Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), investigando o regime transitório
da tensão gerada pela célula ocorrido a partir de uma variação na carga
elétrica operacional, bem como propor e analisar a variação de temperatura
de um sistema de arrefecimento composto por quatro volumes de controle:
canais de arrefecimento; trocador de calor (radiador); fluido refrigerante no
trocador de calor e ar de arrefecimento. Além destes quatro volumes de
controle, a temperatura da célula também será avaliada. Este estudo do
sistema de resfriamento da célula a combustível se faz muito importante na
manutenção da temperatura desejada da pilha, garantindo a segurança do
sistema. O estudo foi feito utilizando-se dados experimentais
disponibilizados pelo Laboratório de Engenharia Elétrica/UFU e pela
literatura, sendo possível adaptar um modelo matemático para descrever o
comportamento da célula a combustível Nexa, de 1,2kW fabricada pela
empresa Ballard. As simulações foram capazes de representar o
comportamento da diminuição do potencial da célula, bem como o aumento
de temperatura dos volumes de controle adotados, com a aplicação de um
degrau na corrente elétrica.
CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DA CINÉTICA DA REMOÇÃO DE
RESÍDUOS NA ETAPA DE ENXÁGUE DO PROCESSO DE LIMPEZA
CIP VISANDO À MINIMIZAÇÃO DE GASTOS COM INSUMOS:
DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE TRANSPORTE DE
CALOR UTILIZADAS NO ESTUDO TEÓRICO DE TROCADOR DE
CALOR CA
Faculdade de Engenharia Químca
Fernanda Ferreira Pires; Fran Sérgio Lobato; Leo Kunigk e Rubens Gedraite
A indústria de alimentos pode realizar a limpeza e a sanificação de suas
superfícies utilizando procedimentos manuais ou automatizados, estes
últimas também conhecidas como higienização pelo sistema clean-in-place
ou simplesmente CIP. É um sistema que requer um maior controle do
processo envolvendo a utilização de sensores e válvulas de controle para
avaliar e controlar vazão, temperatura, concentração e a presença de
resíduos tanto do produto processado como dos agentes de higienização que
circulam pelo interior dos equipamentos. Caso o processo de higienização
pelo sistema CIP seja bem conduzido, consegue-se também reduzir o
consumo de água e de energia térmica utilizada para aquecer as soluções de
limpeza e a água de enxágüe. Neste trabalho foi estudado o trocador de
calor usado em trabalho experimental desenvolvido por Melero Jr. (2011),
contemplando a determinação da propriedade de transporte de calor
coeficiente global de transporte de calor, com base nos dados experimentais
disponíveis na literatura. Adicionalmente, foi desenvolvido o modelo
matemático simplificado a parâmetros concentrados para representar o
comportamento da temperatura do trocador durante a etapa de remoção dos
resíduos de soda cáustica ao longo da etapa de enxágue. O modelo
matemático considerado permitiu também testar o sistema de controle de
temperatura empregado pelo equipamento, permitindo o ajuste dos
parâmetros de sintonia do controlador de temperatura mais adequados para
o processo.
NANOFLUIDOS: UMA NOVA CONCEPÇÃO EM TRANSFERÊNCIA
DE CALOR E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
Eugenio Turco Neto; Douglas Hector Fontes; Guilherme Azevedo de Oliveira e Enio Pedone
Bandarra Filho
Com a necessidade de otimizar a eficiência térmica dos sistemas de
refrigeração, de produção de potência e trocadores de calor,a busca por
fluidos secundários alternativos de transferência de calor com melhores
propriedades de troca térmica tem despertado o interesse da comunidade
científica nos últimos anos. Através dos resultados experimentais
apresentados pela literatura até então, mostrou-se que fluidos produzidos a
partir da dispersão de partículas de dimensões entre 1 a 100 nm (Nanotubos
de Carbono, Prata, Alumina, etc.) em fluidos convencionais de transferência
de calor (água, etileno glicol, etc.) denominados por convenção de
nanofluidos, poderiam aumentar a troca térmica em tais sistemas devido ao
aumento da condutividade térmica do fluido após a mistura. Porém, a
utilização do fluido em tais sistemas ainda é um desafio devido às inúmeras
dificuldades tais como instabilidade do fluido, comportamento não
newtoniano e dificuldade para a estimativa precisa dos parâmetros de
transporte (viscosidade, condutividade térmica, coeficiente convectivo de
transferência de calor, etc.). Este trabalho tem por objetivo apresentar os
resultados obtidos com relação aos métodos de produção de nanofluidos,
análise do escoamento e estimativa do coeficiente convectivo de
transferência de calor via Fluidodinâmica Computacional de nanofluidos
escoando em tubulações, como também, comparar os mesmos com os
apresentados pela literatura.
VERIFICAÇÃO EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DA
ALIMENTAÇÃO COM MOVIMENTO ROTACIONAL NO
DESEMPENHO DE HIDROCICLONES
Marcus Paulo Barbosa Martins; Danylo de Oliveira Silva; Luiz Gustavo Martins Vieira e Marcos
Antonio de Souza Barrozo
Área: Processos de Separação/Sistemas Particulados S111
Hidrociclones são equipamentos destinados à separação sólido-líquido ou
líquido-líquido em campo centrífugo. Por serem de simples construção e
operação, estes separadores são amplamente utilizados em diversos setores
industriais, como o petroquímico, o têxtil, o siderúrgico, dentre outros.
Muitas alterações na geometria do equipamento têm sido propostas na
literatura, objetivando: maximizar a eficiência de separação, ou minimizar a
razão de líquido, ou diminuir o consumo energético. Neste trabalho foi
proposta uma alimentação não convencional do fluido, por meio de um
sistema de alimentação que permita um movimento espiralado, no intuito de
estudar suas consequências no desempenho do hidrociclone. Os resultados
experimentais mostraram que o movimento atípico na alimentação resultou
em uma pequena perda da eficiência do hidrociclone, porém levou a uma
redução considerável da razão de líquido, colaborando também para o
aumento da concentração mássica na corrente de underflow. Além disso, o
movimento espiralado do fluido no duto de alimentação reduziu em pequena
proporção o consumo energético (representado pelo número de Euler) se
comparado com o equipamento com alimentação convencional.
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS DA SECAGEM DE SEMENTES DE
SOJA EM LEITO FIXO
Mariana Borges Martins, Myrla Dias Marquez, Gláucia Fátima Souza Vieira; Marcos Antônio de
Souza Barrozo e Rodrigo Béttega
A soja é a mais importante oleaginosa no mercado mundial devido a sua alta
qualidade como fonte de proteína para a alimentação humana e animal. O
aumento na demanda nos produtos derivados da soja implica no aumento da
produção de sementes de alta qualidade. A máxima qualidade das sementes
para germinação é alcançada no período de sua maturação fisiológica,
porém, nesse mesmo estágio, a semente apresenta teor de umidade
inadequado para a armazenagem. Para uma armazenagem segura das
sementes, que evita sua perda por deterioração e preserva suas qualidades
físicas e fisiológicas, é necessário submetê-las a um processo de secagem.
Em casos onde é desejado garantir a manutenção das características físicas
do material a ser seco, a operação de secagem em leito fixo é muito
indicada. Nesse processo o leito de partículas permanece fixo no secador e o
gás de secagem percola o leito transferindo calor e retirando a água da fase
sólida. Um processo de secagem eficiente é aquele que, além de reduzir o
teor de água do produto, aumenta seu potencial de conservação pós-colheita
e preserva suas características físicas e propriedades tecnológicas,
atribuindo-lhe alto valor comercial. Este trabalho foi conduzido com o
objetivo determinar a umidade e temperatura das sementes de soja ao longo
de um secador de leito fixo no decorrer de 180 minutos. Para isso foi
realizado um estudo experimental com as variáveis operacionais, umidade
relativa, temperatura e velocidade do ar para analisar a influência dessas
variáveis no processo de secagem. Os resultados indicam que para
velocidades do ar de secagem mais elevadas são alcançados menores
valores de umidade da semente. Observou-se também que mantendo
constante a temperatura e velocidade do ar de secagem há pouca alteração
na taxa de secagem variando apenas a umidade relativa do ar. Verificou-se
que a melhor condição de secagem foi atingida em umidades relativas do ar
menores e maiores valores de temperatura e velocidade do ar de secagem.
CRISTALIZAÇÃO DE SACAROSE COMERCIAL EM FASE DENSA:
INFLUÊNCIA DA VARIÁVEL TEMPO
Diego Alves Silva; Isabella Cirello Alves e Ricardo Amâncio Malagoni
A cristalização é uma técnica de separação e purificação definida como o
fenômeno físico-químico que consiste na formação de uma fase sólida
cristalina, denominada cristal. Este processo é um dos mais importantes na
indústria química, podendo ser reconhecido como a mais antiga operação da
Engenharia Química. Devido ao fato da sacarose ter larga aplicação nas
indústrias alimentícias, de bebidas, e também nas indústrias farmacêuticas,
dados sobre o comportamento desta substância no processo de cristalização
são de extrema importância. Para tanto é necessário verificar a influência
das variáveis significativas do processo: tempo de cristalização, intensidade
de vibração, condição de supersaturação, população de sementes e outras. O
crescimento dos cristais ocorre pela migração de moléculas de soluto da
solução supersaturada de sacarose para a superfície das sementes (cristais de
sacarose selecionados por peneiramento), quando o processo ocorre por
semeadura e sem nucleação. O processo de cristalização somente pode
ocorrer se houver a difusão de soluto do seio da solução supersaturada até as
proximidades dos cristais, mecanismo que deve ser auxiliado por efeitos
convectivos gerados pela agitação da suspensão por um tempo
predeterminado. Este trabalho tem como objetivo estudar e determinar o
melhor tempo de cristalização para uma solução de sacarose comercial.
Soluções supersaturadas foram preparadas com sacarose comercial
utilizando dados de solubilidade encontrados na literatura. A solução foi
preparada em um recipiente de vidro de fundo chato na temperatura 85,0°C,
posteriormente em um cristalizador batelada, realizou-se o resfriamento da
solução até 70,0°C, chegando-se no grau de supersaturação desejado à uma
intensidade de vibração pré-definida e realizando o ensaio para o tempo de
operação desejado. Com esta pesquisa, pode-se entender melhor a influência
do tempo de cristalização na obtenção de sacarose cristalina PALAVRASCHAVE: Cristalização, Fase densa, Sacarose
GERAÇÃO DE MALHA COMPUTACIONAL TRIDIMENSIONAL E
SIMULAÇÃO DA FLUIDODINÂMICA DO ESCOAMENTO EM LEITO
FIXO
Lucas Fernando Ribeiro Chaves e Rodrigo Béttega
Leito fixo é uma técnica amplamente utilizada em processos de engenharia,
como catálise, secagem e purificação. A disposição e o formato das
partículas no leito afeta diretamente a porosidade e o comportamento
fluidodinâmico do sistema, sendo, portanto, uma característica importante
do mesmo. A Simulação Numérica em Mecânica de Fluidos (CFD –
Computational Fluid Dynamics) é uma ferramenta poderosa que torna
possível a predição do comportamento do fluido no interior do leito por
meio de perfis de velocidade, que por sua vez, variam de acordo com a
porosidade do sistema. A porosidade de leitos fixos é uma função do arranjo
das partículas no leito, entretanto, expressar matematicamente este arranjo
para sistemas generalizados é um desafio. Neste contexto, o presente
trabalho visou a criação de uma algoritmo de disposição das partículas em
um leito tridimensional de maneira a representar ao máximo as oscilações
da porosidade. Para tanto, simulações numéricas em CFD foram realizadas
para a geração e a adequação do algoritmo às características do escoamento
de ar nos interstícios do leito, onde valores de velocidade e de queda
pressão foram comparados com os dados empíricos do modelo de
escoamento abordado.O trabalho foi realizado utilizando o ambiente de
compilação da linguagem C - DevC++ para a geração do algoritmo, e os
softwares computacionais do pacote ANSYS 14 para as simulações CFD.
Os resultados forneceram dados de variação de velocidade e pressão no leito
fixo coerentes com a literatura e em concordância com correlações
difundidas.
CRISTALIZAÇÃO DE α-LACTOSE MONOHIDRATADA
UTILIZANDO UM CRISTALIZADOR BATELADA DE LEITO
VIBRADO
Aline Miranda Brito, Marcos Roberto Alves; Gustavo Araújo Teixeira e Ricardo Amâncio
Malagoni
A cristalização é considerada no ramo da Engenharia Química como uma
das melhores e mais viáveis técnicas disponíveis para a produção de sólidos
puros a partir de soluções impuras, obtendo um melhor desempenho em
sistemas com vibração. Na cristalização, criam-se as condições
termodinâmicas que levam as moléculas à formação dos cristais através da
aproximação e agrupamento das estruturas altamente organizadas. Os
cristalizadores com vibração são utilizados para melhorar o processo de
transferência de calor e massa. Para que os cristais se desenvolvam, deverá
existir na solução uma quantidade de minúsculos corpos sólidos – sementes
– que atuam como centros da cristalização. Os produtos obtidos pela
cristalização apresentam baixos níveis de contaminação, favorecendo,
principalmente, o processamento de alimentos. Esse fato faz com que a
lactose cristalizada tenha menor risco de contaminação, quando comparada
com a sintetizada em laboratório. A lactose é o componente com maior
concentração no soro de leite, tendo grande importância nas indústrias
alimentícias e farmacêuticas. Esta substância no soro de leite tem baixo
valor comercial, enquanto que ela pura, ou seja, na forma cristalina possui
alto valor agregado. Trata-se de um dissacarídeo constituído por glicose e
galactose, naturalmente na forma dos isômeros alfa lactose e beta lactose,
sendo a forma alfa mais utilizada em aplicações industriais. Essa forma de
lactose é obtida pela cristalização de soluções supersaturadas em
temperaturas inferiores a 93,5°C. Este trabalho tem como objetivo estudar a
produtividade de α-lactose monohidratada em fase densa (elevado número
de sementes), visando avaliar a influência do número adimensional de
vibração, a uma temperatura de operação de 50,0 ºC, para um mesmo grau
de supersaturação e tempo de cristalização.
PALAVRAS-CHAVE: Cristalização, Lactose, Supersaturação.
EFEITO DO TRATAMENTO DA ÁGUA DE PROCESSO VIA FAD NO
DESEMPENHO DA FLOTAÇÃO DE APATITA.
Tallita A. A. de Souza; Danillo M. de Almeida; Thiago C. M. Santos; Mariana A. Santos e
Marcos A. S. Barrozo
A água é a fase onde acontecem os principais processos da flotação.
Existem alguns desafios para as indústrias de mineração, sejam econômicos,
ambientais ou tecnológicos os quais estão relacionados à reutilização de
água nas usinas de concentração mineral. Nas indústrias, geralmente,
utiliza-se água recirculada que, num circuito fechado, retorna ao processo
com uma quantidade maior de íons comparada à água nova. A interação
desses íons com a superfície da partícula de apatita prejudica o desempenho
da flotação, uma vez que a etapa de concentração do mineral fosfático é
fortemente afetada pela presença de espécies iônicas dissolvidas na polpa.
Neste trabalho, para a realização dos experimentos de flotação de apatita
foram utilizadas água nova, água de processo (proveniente da barragem de
rejeitos da Vale Fertilizantes) e água de processo previamente tratada via
flotação por ar dissolvido (FAD). Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi
avaliar a influência da qualidade da água na concentração do minério
fosfático. Os resultados obtidos mostraram que a flotação de apatita com
água de processo implicou numa queda de aproximadamente 38% na
recuperação de apatita e de 7% no teor de P2O5 quando comparada à
flotação utilizando-se água nova. Entretanto a água de processo tratada via
FAD teve resultados de recuperação de apatita aceitáveis, ou seja, acima de
60%, resultado semelhante ao obtido quando se utilizou água nova. Tais
resultados permitem concluir que o tratamento da água de processo por
flotação por ar dissolvido visando ao retorno desta água ao processo de
concentração de apatita mostrou-se eficiente e promissor.
EFEITO DA COMPOSIÇÃO DA MISTURA SOJA E RESÍDUO DE
ACEROLA EM LEITO DE JORRO SOBRE A SEGREGAÇÃO DAS
PARTÍCULAS
Carolina Turolla Bortolotti; Marielle Cristine Cano Francisquetti; Kassia Gracielle dos Santos;
Claudio Roberto Duarte e Marcos Antonio de Souza Barrozo
A acerola da família Malpighia é uma fruta originária das Antilhas (América
Central) e norte da América do Sul, rica em vitamina C e compostos
bioativos como flavonoides e fenólicos. Esta fruta é produzida em larga
escala no Brasil, tornando-o um dos três principais produtores de acerola do
mundo e como consequência, é um dos maiores produtores de resíduos
agrícolas. Uma forma de reutilizar esses resíduos é fazendo a secagem do
mesmo. Por ter um movimento cíclico fazendo com que as partículas
tenham um contato eficaz com o gás, o leito de jorro é utilizado para
secagem de suspensões, soluções, materiais pastosos, grãos e resíduos
agroindustriais, revestimento de partículas, pirólise de biomassa,
polimerização, granulação, etc. O resíduo de acerola tem uma baixa
escoabilidade no leito de jorro, devido a sua baixa densidade e umidade
elevada. Por isso, soja é utilizada como inerte mantendo assim, a
estabilidade fluidodinâmica do equipamento, além de preservar a acerola de
possíveis contaminações. Devido às diferenças no tamanho das partículas,
densidades e forma dos materiais utilizados, a mistura de acerola e soja está
sujeita à segregação de partículas. Mas esta segregação não é favorável para
a secagem, visto que pode haver áreas de não homogeneidade onde a
secagem não será tão eficiente. Para quantificar a segregação, o Índice de
Mistura foi definido como sendo a razão entre a concentração final local e a
concentração inicial global de resíduo de acerola. O presente trabalho
estudou a fluidodinâmica de um leito de jorro operando com mistura de
resíduo de acerola e soja, a diferentes frações mássicas de acerola, em uma
altura de 8 cm de leito estático. Foi analisada a segregação da mistura e a
partir dos resultados obtidos foi possível quantificar o efeito da
concentração de resíduo de acerola sobre o Índice de Mistura.
ESTUDO DA SEGREGAÇÃO DE PARTÍCULAS EM LEITO DE
JORRO OPERANDO COM UMA MISTURA BINÁRIA DE
PARTÍCULAS DE MESMO DIÂMETRO E DENSIDADES
DIFERENTES.
Lucas Vinícius Ferreira; Bruno Castro Nogueira Vieira; Ricardo Corrêa Santana; Kássia
Graciele dos Santos e Marcos Antônio de Souza Barrozo
O leito de jorro tem sido utilizado em diversas aplicações, tais como
secagem de materiais, recobrimento de partículas, pirólise de biomassas,
reações catalíticas, dentre outras. Várias dessas aplicações envolvem
misturas de partículas com diâmetros ou densidades diferentes como:
gaseificação de carvão, polimerização, secagem de pastas e fármacos,
granulação, polimerização catalítica e pirólise rápida. As diferenças nos
diâmetros e nas densidades das partículas são as duas principais forças
motrizes da segregação, cuja intensidade é também afetada por uma série de
outros parâmetros, como a velocidade de operação, composição da mistura,
distribuição inicial das partículas no leito estático, etc.. Quando se trata de
partículas de mesmo material e diâmetros diferentes, as partículas menores
atingem uma maior velocidade e são lançadas na região mais externa da
região anular e escoam com mais facilidade até a base do leito,
concentrando-se na região inferior e externa do cone. No caso em que as
partículas apresentam mesmo diâmetro, o efeito da densidade torna-se o
fator que rege a segregação. No presente trabalho, foram realizados ensaios
para verificar o tipo de segregação das partículas de um sistema binário,
composto por partículas de esferas de vidro e polietileno, com diâmetros
iguais a 0,004m e densidades iguais a 2,41 e 0,8 g/cm³ respectivamente.
Foram estudadas misturas com frações mássicas de esferas de polietileno de
0,25; 0,50 e 0,75, para alturas de leito estático de 0,06; 0,08 e 0,10 m em um
leito de jorro de base cônica. Os resultados obtidos mostram que,
diferentemente do sistema com diâmetros diferentes, as partículas com
menor massa (menos densas) permanecem preferencialmente na região
superior do leito e próximas à parede, devido provavelmente à sua menor
elasticidade do choque com a parede. Ainda foram analisados o efeito da
composição da mistura e da altura de leito estático sobre a segregação da
mistura.
MODELAGEM DA SECAGEM DE FERTILIZANTES NO SECADOR
ROTATÓRIO CONCORRENTE
Isabela Araújo Resende; Dyovani Bruno Lima dos Santos; Rafael Turchi Ribeiro; Pedro Lucas
Silva Sá; Davi Batista Quintino e Marcos Antonio de Souza Barrozo
O processo de secagem é de grande importância na indústria de fertilizantes.
Um equipamento muito comum, e de grande capacidade de processamento,
empregado nesta operação é o secador rotatório de contato direto. Estes são
equipamentos constituídos de um cilindro levemente inclinado em relação a
horizontal que gira em torno do seu eixo longitudinal. A região interna dos
secadores rotatórios convencionais é equipada com suspensores , cuja
finalidade é coletar o material particulado no fundo do tambor, transportá-lo
por uma certa distancia ao redor da periferia do casco e lança-lo em cascata
através de uma corrente de gás quente. Em sua configuração concorrente
proporciona uma secagem rápida no início do processo e fornece um
produto seco em temperaturas menores e sem prejuízos para a qualidade do
produto final. Para analisar os aspectos fluidodinâmicos da secagem do
fertilizante super-fosfato simples granulado em tais equipamentos realizouse simulações computacionais, além dos procedimentos experimentais.
Obteve-se boa concordância entre os experimentos e os resultados
simulados para os perfis de umidade e temperatura do ar e do sólido ao
longo do comprimento do secador rotatório.
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO VOLUMÉTRICA DA
ALIMENTAÇÃO NA EFICIÊNCIA DE HIDROCICLONES
FILTRANTES
Loyane Mendes de Souza; Marcus Paulo Barbosa Martins e Luiz Gustavo Martins Vieira
Hidrociclones são separadores centrífugos empregados em separações
sólidos – líquido e líquido – líquido. Este equipamento é amplamente usado
no setor têxtil, alimentício, petroquímico, metalúrgico, siderúrgico entre
outros. Podem ser aplicados, por exemplo, em equipamentos de lavagem e
na eliminação de partículas mais finas presentes em líquidos (deslamagem).
Sua constituição baseia-se em uma seção cônica acoplada por uma seção
cilíndrica na sua parte superior, por onde a suspensão é injetada, a fim de
provocar um vortex dentro do equipamento que propicia a separação de
correntes. A suspensão diluída deixa o equipamento pelo topo (overflow) e
a suspensão concentrada deixa-o através de um orifício na base do
hidrociclone (underflow). A corrente de underflow contém as partículas
maiores e mais pesadas, já as partículas menores e menos densas são
arrastadas para o centro do equipamento, onde forma-se um movimento em
espiral ascendente e estas saem através do overflow. Os hidrociclones
podem possuir paredes filtrantes, neste caso, observa-se uma corrente
adicional: a corrente de filtrado.Diante do que foi exposto, o objetivo deste
trabalho é comparar o desempenho do hidrociclone HCiF (hidrociclone de
parte cilíndrica filtrante e cônica maciça) e HCoF (hidrociclone de parte
cônica filtrante e cilíndrica maciça)
para diferentes concentrações
volumétricas da alimentação (1, 2, 3 e 4%) a partir da comparação da
eficiência de separação, do gasto energético e do poder de classificação do
equipamento a partir da unidade experimental montada no laboratório de
particulados da FEQUI/UFU que é composta por um tanque com
capacidade de 250 litros, responsável pelo armazenamento da suspensão de
rocha fosfática, um sistema de homogeneização formado por um agitador e
uma bomba helicoidal, resistente à abrasão. A partir dos resultados, é
possível identificar qual a queda de pressão e concentração volumétrica
ideal para melhor desempenho destes separadores centrífugos.
ESTUDO DE CFD PARA CONFIGURAÇÕES DE MINITUBOS
HÍBRIDAS EM SECADORES ROTOAERADOS NA SECAGEM DE
FERTILIZANTES
Dyovani Bruno Lima dos Santos; Isabela Araújo Resende;Rafael Turchi Ribeiro; Pedro Lucas
Silva Sá; Davi Batista Quintino e Marcos Antonio de Souza Barrozo
A secagem é comumente descrita como um processo em que substâncias
voláteis são removidas de um produto sólido por meios térmicos. Trata-se
de uma das operações unitárias mais comuns, uma vez que a maioria dos
produtos industriais deve ser submetida à secagem em algum estágio do
processo. O secador rotatório é muito usado industrialmente por apresentar
uma série de vantagens, uma vez que é utilizado para a secagem de uma
grande variedade de materiais granulados, inclusive fertilizantes, e muitas
vezes a custos mais baixos, quando comparado com outros métodos de
secagem. Visando melhorias no desempenho dos secadores rotatórios, foi
desenvolvida na Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal
de Uberlândia uma nova configuração chamada de secador rotoaerado no
qual o ar quente entra em um tubo central contendo minitubos por onde o ar
quente é distribuído e sai em contato direto com as partículas de
fertilizantes, não ocorrendo o cascateamento como na versão convencional
do secador. A concepção deste novo equipamento teve como motivação o
melhor contato fluido-partícula proporcionado pelo novo sistema de
distribuição do ar, aumentando, desta forma, os coeficientes de transferência
de calor e massa. Este trabalho tem como objetivo estudar os efeitos dos
reagrupamentos de minitubos com diferentes diâmetros no mesmo
equipamento e utilizar os resultados simulados em CFD para compreender
melhor os resultados experimentais e assim possibilitar a escolha da
configuração ideal para a secagem.
AVALIAÇÃO DE DIFERENTES TAXAS DE AQUECIMENTO NA
SECAGEM DE CASCALHOS DE PERFURAÇÃO VIA MICROONDAS
Marina Seixas Pereira; Matheus Miguel Rodrigues Pena e Carlos Henrique Ataíde
A perfuração, uma das etapas da exploração de óleo e gás, objetiva cenários
geológicos de grande complexidade. Como efluente da atividade
exploratória há a geração de cascalhos contaminados ou revestidos com
fluido de perfuração. Durante os últimos anos, têm-se realizados estudos
para avaliar o destino e os efeitos de descarga de cascalhos contaminados
com fluidos de perfuração em ambiente terrestre e marinho. Uma legislação
ambiental mais rigorosa e a necessidade de reduzir os custos de perfuração
apontam para a otimização da separação e recuperação do fluido de
perfuração utilizados em poços de petróleo e gás. A etapa final de
adequação dos cascalhos de perfuração às leis ambientais de descarte
envolve separação sólido-líquido onde o teor de fluido de perfuração de
base sintética nos resíduos deve ser inferior a 6,9%. O uso de microondas
foi identificado como uma alternativa para promover essa separação sólidolíquido. A técnica de secagem por microondas fornece energia diretamente
aos materiais através da interação molecular com o campo elétrico formado
pelas microondas, onde os elementos do material são aquecidos
individualmente e de forma instantânea, resultando em um aquecimento
seletivo. Esse mecanismo ocorre pelo fato de que cada material tem um
comportamento particular frente à ação de microondas, neste critério um
material pode ser classificado como opaco, transparente ou absorvente. O
presente trabalho tem por objetivo investigar como diferentes taxas de
aquecimento na secagem por microondas podem afetar na remoção da fase
não-aquosa do cascalho de perfuração contaminado com o fluido. Para isso,
foram realizadas ensaios de secagem, com diferentes densidades de
potência, utilizando fluxo de ar para arraste dos vapores e também na
presença de um certo vácuo no interior do secador. Os resultados mostram
que quanto menor a taxa de aquecimento do sólido, ou seja, quanto mais
ameno for a secagem, melhor será a remoção da fase não-aquosa do
cascalho contaminado.
ANÁLISE COMPARATIVA DOS TEORES DE FENÓLICOS E
FLAVONOIDES TOTAIS DA CASCA E DA POLPA DO CAMU-CAMU
Ana Vitória Pinheiro de Campos; Carolina Turolla Bortolotti; Kássia Graciele dos Santos;
Cláudio Roberto Duarte e Marcos Antonio Souza Barrozo
O camu-camu (Myrciaria dubia), originário da Amazônia, apesar de não ser
muito conhecido é a fruta que contem o maior teor de vitamina C no mundo,
contendo em média o dobro do teor desta vitamina presente na acerola e seis
vezes o teor presente na laranja. Além disso, o camu-camu é rico em
aminoácidos e compostos bioativos, como compostos fenólicos e
flavonóides. Os compostos fenólicos, além de dar coloração vermelhoescura às frutas, são um grupo de antioxidantes que combatem o
envelhecimento celular (radicais livres) e doenças como câncer,
aterosclerose, entre outras. Este trabalho tem como objetivo avaliar o
conteúdo de compostos fenólicos totais e flavonoides presentes na polpa e
na casca do camu-camu. O teor de fenólicos totais foi determinado pelo
método de Folin–Ciocalteu, utilizando ácido gálico como composto padrão,
e o teor de flavonoides foi obtido por extração metanoica, utilizando a rutina
como padrão, pelo método colorimétrico segundo Zhishen et al., (1999). Os
teores de fenólicos e flavonoides presentes na casca do camu-camu foram
comparados aos teores presentes na polpa da mesma fruta, obtida em uma
fazenda na cidade de Itumbiara, Goiás. A determinação do teor desses
compostos bioativos no camu-camu é de extrema relevância do ponto de
vista científico e pode contribuir para o aumento da empregabilidade da
fruta na obtenção destes compostos em escala industrial.
HIDROCICLONE MODULAR CAVEX 40CVX: CAPACIDADE E
RAZÃO DE LÍQUIDO
Lucas C.Oliveira; Curt Max.A Panisset; Carlos H. Ataíde; Cristiano Ribeiro; Marcella P.
Mendonça e Carlos H. Ataíde
Vários separadores de misturas sólido-líquido são utilizados atualmente,
dentre eles destaca-se o hidrociclone. A aplicação industrial mais intensa de
tal equipamento começou por volta do final da década de 40, nas indústrias
de extração e processamento mineral. Desde então, sua utilização foi
difundida, sendo atualmente um equipamento de separação bastante usado
nas indústrias química, petroquímica, têxtil e metalúrgica, dentre outras. É
válido ressaltar que há fatores que explicam a vasta presença dos
hidrociclones no setor industrial, dentre eles se destacam o baixo custo de
fabricação, instalação, manutenção, simplicidade na operação, tamanho
reduzido quando comparado com outros separadores, ausência de partes
móveis e principalmente a sua flexibilidade operacional. Considerando os
aspectos anteriormente mencionados, o objetivo principal do trabalho foi
realizar um estudo investigativo do equipamento comercial CAVEX
40CVX da Weir Minerals. Como se trata de um equipamento modular, os
ensaios experimentais foram conduzidos com objetivo de obter as curvas
características dos vários equipamentos. Com o auxílio de um sistema de
aquisição de dados (vazão e queda de pressão) e das três combinações
geométricas de cada parte de sua estrutura (overflow e underflow),
totalizando nove diferentes configurações, essas curvas foram obtidas. Os
resultados preliminares são importantes para aprofundamento do
conhecimento do funcionamento desses equipamentos, alem de contribuir
diretamente para a evolução da tecnologia de separação.
ANÁLISE COMPARATIVA DOS TEORES DE VITAMINA C E ÁCIDO
CÍTRICO DA CASCA E DA POLPA DO CAMU-CAMU
Isabele Cristine Botan, Carolina Turolla Bortolotti, Kássia Graciele dos Santos, Cláudio Roberto
Duarte e Marcos Antonio Souza Barrozo
Os compostos bioativos, por possuírem propriedade antioxidante, atuam
minimizando os danos oxidativos causados ao organismo pelas espécies
reativas de oxigênio e nitrogênio, prevenindo doenças crônicas não
transmissíveis, como câncer e aterosclerose, entre outras. Dentre esses
compostos, podemos citar o ácido cítrico e o ácido ascórbico. O ácido
ascórbico ou vitamina C é um poderoso antioxidante e funciona como
agente preservativo em alimentos. É uma vitamina hidrossolúvel, facilmente
absorvida pelo organismo. Já o ácido cítrico, além de antioxidante, também
é um agente quelante, o qual pode evitar rancidez e também inativar
enzimas que provocam reações de escurecimento. O camu-camu (Myrciaria
dubia (H.B.K.) é uma espécie frutífera que ocorre espontaneamente nas
margens de rios e lagos da Amazônia. Seus frutos apresentam elevado teor
de ácido ascórbico, sendo superior ao encontrado na maioria das frutas, o
que tem despertado o interesse de diversos setores industriais, envolvendo
as linhas de fármacos, cosméticos, conservante natural, sorvete, suco, geléia,
etc. Os métodos clássicos para a determinação do ácido ascórbico baseiamse no seu forte poder redutor. A técnica utilizada neste trabalho é a da
titulação de Tillmans que se fundamenta na redução do 2,6 diclorofenolindofenol por uma solução de ácido ascórbico. O teor de ácido cítrico foi
determinado por titulação com uma solução de NaOH (0,1%). Os teores de
ácido cítrico e ascórbico presentes na casca do camu-camu foram
comparados aos teores presentes na polpa da mesma fruta, obtida em uma
fazenda na cidade de Itumbiara, Goiás.
QUALIDADE DA SEMENTE DE SOJA SECA
Mariana Borges Martins, Myrla Dias Marquez, Gláucia Fátima Souza Vieira; Marcos Antônio de
Souza Barrozo e Rodrigo Béttega
A soja é uma leguminosa rica em proteínas e óleo que possui conhecida
importância na agricultura brasileira. Devido a todos os produtos derivados
desta, sua demanda em aumentando assim como sua importância.
Para ser considerada de alta qualidade, a semente de soja deve ter
características fisiológicas e sanitárias, tais como altas taxas de vigor, de
germinação e de sanidade, bem como garantia de purezas física e varietal.
A qualidade fisiológica da semente depende da colheita e armazenamento
da mesma. Para evitar que as sementes sofram danos duram a colheita
mecanizada, estas devem ser colhidas com uma umidade superior à indicada
para o armazenamento. Devido a isso, é necessário seca-las. Esse processo
de secagem é imprescindível no armazenamento do produto, mas pode
comprometer a qualidade do mesmo. Para obter sementes de qualidade após
a secagem deve-se analisar a temperatura de secagem, o tempo de
residência, a umidade relativa do ar, a velocidade do ar, entre outros fatores.
O valor da germinação para a comercialização das sementes de soja é de
80%, ou seja, esse aumento da temperatura torna essas sementes não
comerciais. Neste trabalho foram retiradas amostras antes e depois dos
experimentos, avaliando assim a qualidade inicial e final das sementes.
Foram realizados análises de germinação e teste do hipoclorito de sódio
(fissuras) para verificar a qualidade das sementes. A qualidade física das
sementes de soja foi avaliada a partir da porcentagem de sementes sem
fissuras no tegumento e a qualidade fisiológica pela porcentagem de
germinação. Os resultados indicam que o percentual de germinação e de
sementes sem fissuras diminui com o aumento da temperatura. Assim como,
mantendo a umidade relativa e a temperatura constate, o aumento da
velocidade reduz o índice de germinação das sementes e aumenta os danos
mecânicos (fissuras).
CARACTERIZAÇÃO REOLÓGICA DE UMA SUSPENSÃO DE
CONCENTRADO DE ROCHA FOSFÁTICA EM UM FLUIDO NÃO
NEWTONIANO
Marcella Pedroso Mendonça; Irineu Petri Júnior; Curt Max de Ávila Panisset e Carlos Henrique
Ataíde
Durante a construção de poços de petróleo um fluido é injetado por dentro
da coluna de perfuração. Posteriormente ele sai pela broca e ao retornar para
a superfície arrasta os cascalhos resultantes do processo de moagem da
rocha. Ao chegar à superfície a mistura composta pelo fluido e cascalho é
submetida a operações de separação. Os recortes de rocha são descartados e
o fluido é reaproveitado. Uma das operações utilizadas para separar estes
dois materiais é a hidrociclonagem. Com o intuito de estudar este operação
de separação é necessária uma caracterização reológica completa do fluido
de perfuração. Assim, este trabalho propõe a elaboração e caracterização
reológica de uma dispersão de um concentrado de rocha fosfática (nas
concentrações de 0, 1, 5 e 9% em volume) em uma solução polimérica de
goma xantana (de concentração de 4,28g/L) como um substituto ao
verdadeiro fluido de perfuração para estudos em uma unidade de
hidrociclonagem. A caracterização do comportamento reológico busca
descobrir o tempo de hidratação do polímero, a verificação da existência de
comportamento tixotrópico, o levantamento da equação que relaciona tensão
cisalhante à taxa de cisalhamento e o comportamento da viscosidade em
diversas condições de cisalhamento. Toda a viscosimetria será efetuada
utilizando um reômetro do tipo RS+ da Brookfield.
ESTUDO SOBRE A CONCENTRAÇÃO DE FINOS DE APATITA EM
COLUNA DE FLOTAÇÃO OPERADA POR AR DISSOLVIDO
Angelica da Silva Reis; Jânio Alves Ribeiro; Ricardo Correa Santana; Carlos Henrique Ataíde e
Marcos Antonio de Souza Barrozo
Na concentração de minério fosfático (apatita) um dos problemas
enfrentados tem sido a dificuldade para concentração de finos. A grande
demanda da indústria de fertilizantes e a necessidade de um aproveitamento
máximo do minério explorado têm viabilizado o estudo de novas técnicas
para a concentração do mesmo. Assim a flotação por ar dissolvido (FAD)
aparece como uma importante alternativa para esse processo, já que na FAD
microbolhas são geradas, as quais são mais eficientes para a concentração
de finos. Dentro deste contexto este trabalho teve por objetivo o estudo do
efeito das variáveis do processo de concentração de apatita em uma coluna
de FAD. As variáveis estudadas foram pH da polpa, vazão de água de
lavagem, vazão de reciclo, concentração inicial de sólidos, posição de
entrada do reciclo e do bico injetor da água saturada na coluna em relação à
base da coluna. Foi analisado o desempenho da coluna, i.e., a recuperação
de apatita e o teor de P2O5, com valor desejado de no mínimo 60% e 30%,
respectivamente. Verificou-se que dentre as variáveis investigadas a que
apresentou maior influência no desempenho da coluna foi a vazão de
reciclo. O efeito de cada variável foi quantificado para as duas respostas
estudadas.
DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DO EFEITO DA ROTAÇÃO DA
SUSPENSÃO NO DESEMPENHO DO HIDROCICLONE H11
Fernanda Falqueto Salvador; Luiz Gustavo Borzani Abdalla e Luiz Gustavo Martins Vieira
Os hidrociclones são equipamentos centrífugos utilizados no setor industrial
para separações líquido-líquido ou sólido-líquido, visando à concentração de
suspensões ou classificação de partículas por tamanho ou densidade. Esses
separadores possuem uma região cilíndrica anexada a uma cônica, ambas
maciças. A parte que contém o cilindro possui uma entrada, na lateral, por
onde há a injeção da suspensão no equipamento. Na seção cilíndrica, há um
tubo coaxial, denominado de vortex finder (VF), cuja finalidade é evitar que
a suspensão seja encaminhada diretamente para o orifício de overflow suspensão diluída dotada das menores partículas. Somente a partir da
metade do século XIX, os hidrociclones começaram a ser utilizados como
uma importante alternativa no processo de separação sólido-fluido, devido
uma grande versatilidade para a indústria de extração e processamento
mineral. A partir do estudo das principais dimensões de um hidrociclone, foi
proposto um equipamento de geometria otimizada, denominada de H11, que
proporcionava simultaneamente baixos consumos energéticos e altas
eficiências de separação devido suas paredes permeáveis e geometria
otimizada. Há, todavia, uma série de particularidades que podem ser
implementadas para potencializar ainda mais os benefícios proporcionados
pelos hidrociclone da modalidade H11 (na ausência ou presença de
filtração). Como exemplo pode ser citada a possível influência da rotação da
suspensão no duto de alimentação dos hidrociclones. A partir dessa idéia foi
realizado um estudo com CFD e verificou-se que a razão de líquido
(eficiência) havia aumentado, o numero de Euler apresentou um menor
numero (menor gasto de energia) e houve menor queda de pressão.
SOLUBILIDADE DO FERTILIZANTE UREIA EM MISTURA
ISOPROPANOL+ÁGUA
Camila Maria M. Bassi; Carolina C. de Castro; Cleuzilene V. da Silva e Ricardo Amâncio
Malagoni
Área: Termodinâmica T121
A ureia ou diaminometanal consiste em um composto orgânico sólido de
fórmula molecular (NH2)2CO. Esta substância é utilizada como fertilizante
agrícola, na manufatura de plásticos, como estabilizador em explosivos de
nitrocelulose, na alimentação de ruminantes, em alguns condicionadores de
cabelo e loções e para aumentar a solubilidade de corantes na indústria
têxtil. Dados de solubilidade da ureia em mistura de solventes são
importantes em estudos agronômicos, no projeto de equipamentos
industriais, em estudos de nucleação e cristalização, além de serem
utilizados no aperfeiçoamento, modelagem e simulação dos processos
industriais existentes de separação. Neste contexto, buscou-se determinar
experimentalmente dados de solubilidade da ureia em mistura
isopropanol+água em fração de 50% de isopropanol (v/v) em uma faixa de
temperatura que variou de 5,0 a 60,0°C. Uma célula de equilíbrio
encamisada de vidro borossilicato foi utilizada na determinação dos dados
em condições isotérmicas e isobáricas. O sistema foi mantido sob agitação
com excesso de soluto por 2 h, a seguir, a célula permaneceu em repouso
por 2 h. Após este período, quatro amostras da fase líquida foram retiradas
da célula. As amostras foram secas por 48 h a uma temperatura de 60,0°C.
Os valores de solubilidade do sistema estudado foram determinados, bem
como os desvios absoluto. O método gravimétrico mostrou-se eficiente para
obtenção dos dados de solubilidade.
PALAVRAS-CHAVE: Mistura de solventes, Solubilidade, Ureia.
SOLUBILIDADE DO ÁCIDO CÍTRICO EM MISTURA
ETANOL+ÁGUA
Júlia Bueno Silveira; Marcos Rodrigues de Moraes e Ricardo Amâncio Malagoni
O ácido cítrico é um ácido orgânico fraco, de fórmula molecular, C6H8O7,
também conhecido como citrato de hidrogênio. Este ácido é bastante
utilizado em indústrias alimentícias e de bebidas, uma vez que apresenta
propriedades antioxidantes, acidulantes, flavorizantes, sequestrantes e
reguladoras de acidez. Em bioquímica, é importante o seu papel como
intermediário do Ciclo de Krebs, de forma que ocorre no metabolismo de
quase todos os seres vivos. É ainda usado como produto de limpeza
ecológico. Dados de solubilidade do ácido cítrico em etanol+água são
fundamentais no projeto de equipamentos industriais de separação, como:
cristalizadores, extratores, evaporadores, lixiviadores e unidades de
adsorção. Neste trabalho determinou-se experimentalmente dados de
solubilidade do ácido cítrico em mistura etanol+água em frações de 25, 50 e
75% de etanol (v/v) em uma faixa de temperatura que variou de 5,0 a
85,0°C. Uma célula de equilíbrio encamisada de vidro borossilicato foi
utilizada na determinação dos dados em condições isotérmicas e isobáricas.
O sistema foi mantido sob agitação com excesso de soluto por 2 h, a seguir,
a célula permaneceu em repouso por 2 h. Após este período, quatro
amostras da fase líquida foram retiradas da célula. As amostras foram secas
por 15 dias a uma temperatura de 65,0°C. Os valores de solubilidade do
sistema estudado foram determinados, bem como os desvios absoluto e
relativo.
PALAVRAS-CHAVE: Ácido Cítrico, Mistura de solventes, Solubilidade.
INFLUÊNCIA DO AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE ETANOL NA
SOLUBILIDADE DO FERTILIZANTE UREIA EM MISTURAS
ETANOL+ÁGUA
Noemy Durant de Carvalho; Fran Sérgio Lobato E Ricardo Amâncio Malagoni
A ureia é um composto orgânico formado a partir da reação entre amônia e
dióxido de carbono. A amônia é obtida da reação entre nitrogênio
(proveniente do ar) e hidrogênio (gás natural), já o dióxido de carbono é
gerado a partir da queima de gás natural. A ureia é comercializada na forma
perolada e granulada, sendo o fertilizante nitrogenado mais consumido no
mundo. Dados de solubilidade da ureia em água e em misturas de solventes
são importantes em estudos de agronomia, na fabricação de fertilizantes,
plásticos e no projeto de equipamentos industriais de separação. Neste
trabalho objetivou-se avaliar e determinar, experimentalmente, a
solubilidade da ureia em misturas etanol+água, com fração de 50%
etanol+50% água (v/v) e 25% etanol+75% água (v/v), em temperaturas que
variaram entre 5,0° a 60,0°C. A técnica para quantificar a solubilidade foi
gravimetria. Uma célula de equilíbrio de vidro encamisada, com dois pontos
de amostragem na lateral foi utilizada, onde a solução com excesso de
soluto permaneceu em agitação por 2 h, seguido de 2 h de repouso. A
temperatura no interior da célula foi mantida constante utilizando-se um
banho termostatizado. Após período de agitação e repouso, quatro amostras
de 4 a 5 mL aproximadamente, foram retiradas da fase líquida e secas em
estufa na temperatura de 65,0°C por um período de 48 h. As amostras
contendo ureia cristalizada foram colocadas em um dessecador com sílica
por 30 min, a seguir, determinaram-se os valores de solubilidade, bem como
os desvios absoluto e relativo.
ANÁLISE TERMODINÂMICA DA REFORMA A VAPOR DO ETANOL
PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO
Leonardo Girolamo Canato; José Alberto de Sousa e Carla Eponina Hori.
O presente trabalho teve como objetivo analisar o comportamento da
composição de equilíbrio químico do sistema reacional de reforma a vapor
do etanol. Para isto, diferentes condições operacionais foram avaliadas, com
a temperatura variando no intervalo de 373,15 K a 1273,15 K e a razão
água/etanol variando na faixa de 1 a 6 na corrente de alimentação do
processo. O meio reacional é representado por um sistema de oito reações
linearmente independentes, nas quais estão presentes, além do próprio
etanol (C2H5OH), as espécies: H2, H2O, CH4, CO, CO2, C2H4, C2H6,
CH3CHO (acetaldeído), CH3CO2C2H5 (acetato de estila), CH2H5OC2H5
(dietil éter) e carbono sólido. Valores experimentais das energias de
formação (ΔHf0 e ΔGf0), entropia e calores específicos a pressão constante,
a 298,15 K, reportados na página eletrônica do National Institute of
Standards and Technology (NIST), foram utilizados para, a partir de
equações de correção, calcular-se a energia livre de Gibbs no intervalo de
temperatura considerado. A partir dessa grandeza, obteve-se a constante de
equilíbrio para cada reação e, então, com a resolução do sistema de
equações algébricas não-lineares gerado, as frações molares das espécies
químicas foram determinadas para as várias temperaturas. Constatou-se que
a fração molar de hidrogênio é maximizada em torno de 973,15 K e também
que o aumento da temperatura e da relação água/etanol reduzem a formação
de carbono sólido no meio reacional, que pode prejudicar o processo através
da desativação do catalisador. Observou-se ainda que, nas temperaturas
mais baixas – até, aproximadamente, 573,15 K – há prevalência das
espécies metano e dióxido de carbono, além da presença de acetaldeído.
Acima de 773,15 K, verificou-se a redução na concentração de dióxido de
carbono, o que pode indicar a ocorrência da reação reversa do deslocamento
gás-água.
AVALIAÇÃO DA EFETIVIDADE DOS SAIS NA PRECIPITAÇÃO DE
QUIMOTRIPSINA
Flávia Pavani Piovani;Carolina Messias Marinho e Erika Ohta Watanabe
Área: Outras W133
A precipitação de proteínas induzida pela adição de sais constitui uma das
mais importantes operações unitárias de processos de recuperação e
purificação de proteínas. A precipitação ocorre geralmente entre uma
primeira etapa de separação de sólido e líquido, realizada por centrifugação
ou filtração, e a purificação final utilizando-se adsorção ou cromatografia.
Essa etapa de purificação é bastante utilizada pela alta capacidade de
concentrar a molécula de interesse e pelo seu baixo custo, por isso presente
em mais da metade dos processos de purificação. Além de questões
relacionadas diretamente ao tratamento da mistura resultante das operações
de purificação, a expansão dos processos biotecnológicos para produção em
larga escala tem exigido uma melhoria contínua das técnicas de separação, o
que tem motivado o estudo de sistemas contendo proteínas e sal visando a
um entendimento fundamental dos princípios envolvidos nesse equilíbrio. A
correta manipulação das variáveis envolvidas na operação de precipitação
pode levar, por exemplo, à otimização da quantidade de sais adicionados,
com impacto positivo no custo total do processo de purificação – além da
possibilidade de redimensionamento das operações subseqüentes. Neste
trabalho foi estudada a precipitação de quimotripsina a 5°C utilizando-se os
sais sulfato de amônio, sulfato de sódio, cloreto de sódio e o sal volátil
carbamato de amônio. A solubilidade da quimotripsina foi determinada
experimentalmente e os dados experimentais correlacionados pela equação
de Cohn. Ensaios de solubilidade possibilitaram verificar o efeito dos sais
na precipitação da proteína e a determinação da constante Ks’ da equação de
Cohn mostrou-se um parâmetro importante para a avaliação da efetividade
dos sais utilizados. Os resultados experimentais indicaram que os sais que
possuem o ânion sulfato são os mais efetivos para a indução da precipitação
por “salting-out” da quimotripsina, seguido do ânion cloreto e do ânion
carbamato.
CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DA CINÉTICA DA REMOÇÃO DE
RESÍDUOS NA ETAPA DE ENXÁGÜE DO PROCESSO DE LIMPEZA
CIP VISANDO A MINIMIZAÇÃO DE GASTOS COM INSUMOS:
AJUSTE DE MODELO AOS DADOS EXPERIMENTAIS
RELACIONADOS À VARIAÇÃO DE PH COM A VAZÃO.
Ana Paula Pereira Reis; Sergio M. da S. Neiro; Ubirajara Coutinho Filho; Leo Kunigk e Rubens
Gedraite
Área: Outras W156
A indústria de alimentos pode realizar a limpeza e a sanificação de suas
superfícies utilizando procedimentos manuais ou automatizados este último
também conhecidas como higienização pelo sistema clean-in-place ou
simplesmente CIP. Os primeiros são mais custosos, pois envolvem muitas
pessoas, os detergentes e os sanificantes não podem ser reutilizados, as
concentrações e as temperaturas não podem ser muito elevadas, pois os
produtos entram em contato com a pele dos operadores e, por conseguinte
mais ação mecânica deve ser aplicada às superfícies que estão sendo
higienizadas além do que os resultados obtidos podem variar muito. Por sua
vez, a higienização pelo sistema CIP permite a utilização de concentrações e
temperaturas mais elevadas, menos pessoas estão envolvidas na operação e
existe a recuperação das soluções de detergente e de agente sanificante.
Entretanto, é um sistema que requer um maior controle do processo
envolvendo a utilização de sensores e válvulas de controle para avaliar e
controlar vazão, temperatura, concentração e a presença de resíduos tanto do
produto processado como dos agentes de higienização que circulam pelo
interior dos equipamentos. Caso o processo de higienização pelo sistema
CIP seja bem conduzido, consegue-se também reduzir o consumo de água e
de energia térmica utilizada para aquecer as soluções de limpeza e a água de
enxágüe. Neste trabalho foi estudado o comportamento da etapa de remoção
dos resíduos de soda cáustica durante a etapa de enxágue, utilizando tanto
um modelo aproximado quanto um modelo preciso para a cinética de
remoção, visando quantificar e avaliar a influencia dos erros sobre o
processo. O resultados obtidos sugerem que o modelo aproximado pode ser
empregado com segurança, prevendo de maneira adequada o
comportamento do processo e permitindo assim a sua otimização.
PROCESSO DE TRATAMENTO DE BIO-ÓLEO ORIGINADO DA
PIRÓLISE RÁPIDA AUTO-TÉRMICA DE BIOMASSA
LIGNOCELULÓSICA POR DESTILAÇÃO BATELADA E ANÁLISE
GC/MS
Fernando Superbi Guerreiro; Deivid Marques Nunes e Ricardo Reis Soares
Área: Outras W603
A pirólise rápida auto-térmica de materiais lignocelulósicos consiste no
processo de degradação térmica de materiais orgânicos com adição subestequiométrica de oxigênio na formação de produtos de valor agregado,
biocombustível ou bio-produto. Os produtos provenientes da pirólise rápida
são bio-óleo, extrato ácido, finos de carvão e gases, sendo que, o principal
produto proveniente é o bio-óleo. Os experimentos de pirólise rápida de
biomassas lignocelulósicas, como por exemplo, bagaço de cana de açúcar,
palha de cana e serragem foram realizados em uma planta em escala piloto,
conduzidos à temperatura de 500ºC e limentação de biomassa em torno de
20 kg/h em um reator de leito fluidizado em atmosfera pobre em oxigênio.
Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar as aracterísticas físicoquímicas dos bio-óleos provenientes da pirólise rápida auto-térmica de
biomassa através do processo de destilação batelada contendo até 20% v/v
bio-óleo em etanol comercial e analisar quimicamente o produto acabado
utilizando um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectômetro de massas
GC/MS-QP2010 Plus Shimadzu comparando a qualidade de cada um.
Todos os aspectos analisados para os bio-óleos foram analisados segundo as
normas ASTM (American Society for Testing and Materials).

Anais de Resumos da XVII JORNEQ

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