A demanda global por energia e os impactos ambientais associados aos combustíveis fósseis têm impulsionado a busca por fontes renováveis, com destaque para o biodiesel. O óleo de rícino (Ricinus communis L.) apresenta-se como matéria-prima promissora por ser não comestível e de cultivo adaptável, embora sua transesterificação enfrente desafios comuns ao processo. Neste contexto, a aprendizagem de máquina aprendizagem de máquina (ML, do inglês machine learning) surge como ferramenta para modelar e otimizar esse processo complexo e não linear. O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver e comparar o desempenho de diferentes arquiteturas de ML para a modelagem preditiva e a otimização dos parâmetros operacionais da transesterificação homogênea do óleo de rícino, visando a maximização do rendimento de biodiesel. Foram analisadas seis arquiteturas: Multilayer Perceptron (MLP-logsig e MLP-tansig), Rede de Função de Base Radial (RBF), modelo híbrido (RBF+MLP), Random Forest (RF) e Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), utilizando um banco de dados de 406 conjuntos experimentais rotulados da literatura. Os modelos foram avaliados por métricas como coeficiente de correlação (R), erro quadrático médio (MSE) e raiz do erro quadrático médio (RMSE). O modelo MLP-tansig demonstrou o melhor desempenho preditivo, com R > 0,98 em todas as fases e RMSE de teste de 3,03%. Para a etapa de otimização reversa, um Algoritmo Genético (AG) foi acoplado aos modelos, sendo a combinação AG-RBF a que gerou as condições operacionais mais consistentes com a literatura, apesar da predição pontual do MLP-tansig ser superior: catalisador básico, razão molar álcool/óleo de 19,35:1, concentração de catalisador de 1,13% (m/m), temperatura de 49,91 °C, tempo de reação de 70,44 min e agitação de 548,32 rpm, alcançando um rendimento previsto de 100% de ésteres metílicos. Conclui-se que a metodologia proposta é robusta e eficaz, integrando inteligência artificial à engenharia de processos para otimizar a produção de biodiesel, com potencial de aplicação a outras biomassas.

Efluentes utilizados como meio de cultivo de microalgas é uma estratégia que alia o tratamento de águas residuais, promovendo a remoção de nutrientes com a geração de biomassa de alto valor agregado. A capacidade de acumular lipídios e carboidratos em sua biomassa, torna as microalgas uma fonte promissora para a produção de biocombustíveis. O objetivo deste estudo foi otimizar a produção e caracterizar a biomassa da microalga Chlorolobion braunii utilizando a associação de água salobra e concentrado salino, condição não explorada anteriomente. Além disso, avaliou-se o potencial dessa biomassa para a produção de biodiesel. Os experimentos foram realizados em biorreatores do tipo Erlenmeyer (1 L) e a melhor condição de produção de biomassa foi determinada utilizando um delineamento do composto central rotacional com os fatores: volume de concentrado salino em água salobra (0 – 100%) e concentração de ureia (0,00 – 0,08gL-1). O melhor tratamento foi o experimento com 50% de água salobra com 50% de concentrado salino, que produziu 0,556 gL-1 de biomassa e produtividade média 0,014 gL-1 dias-1, com altos teores de biomoléculas como 21,14% de carboidratos e 29,40% de lipídeos e biorremediou 86,25% de nitratos (NO₃⁻), 79,17% de fosfato (PO43-) e redução da salinidade em 23,18%. A biomassa apresentou alto teor de ácidos graxos com 24,94 % de C16:0 (palmítico) e 38,44% de C18:1n9c (oleico), produzindo um biodiesel com qualidade para os padrões da American Society for Testing and Materials (ASTM D6751) e Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Este estudo otimizou a produção de biomassa da microalga Chlorolobion braunii e demonstrou a viabilidade de utilizar a associação apenas água salobra e concentrado salino, sem tratamento prévio e sem adição de meio sintético, resultando em alta produtividade de biomassa e elevados teores de biomoléculas que podem servir de substrato para geração de bioprodutos de alto valor agregado.

A pirólise consiste na decomposição térmica de substâncias carbonáceas em atmosfera isenta de oxigênio, possibilitando a obtenção de biocarvão bruto, biogás e bio-óleo de composição variada. Dentre as técnicas existentes, a pirólise rápida fornece elevados rendimentos de bio-óleo, que podem chegar a cerca de 75%. A conversão de biomassas em bio-óleo figura-se como uma alternativa à petroquímica, com grande potencial para a produção de químicos de alto valor agregado. Nesse contexto, neste trabalho foi estudada a pirólise de três diferentes biomassas, a palha de cana-de-açúcar (PC), palhas de bananeira (PB) e resíduo cervejeiro (MT), com o intuito de produzir bio-óleo rico em levoglucosana. As biomassas foram caracterizadas por diferentes técnicas, incluindo caracterização química, Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). Elas foram submetidas a pirólise analítica e a pirólise rápida em reator de bancada. Os resultados de caracterização química mostraram que o teor relativo de cinzas foi maior na biomassa PC, consequentemente mais rica em metais alcalinos e alcalinos terrosos que inibem a formação de açúcares anidro. Desta maneira, PC seria a biomassa menos propícia a produção de açúcares. Foram identificadas nas curvas de TGA as três principais zonas de decomposição das biomassas: secagem, zona de pirólise ativa e formação de carvão. A partir da pirólise analítica, foram identificados compostos orgânicos variados tais como álcoois, aldeídos e açúcares anidro com área relativa acima de 15%, dentre os quais estava a levoglucosana. Além disso, observou-se que a biomassa MT foi a mais promissora para a obtenção de açúcares anidro por pirólise. Essa amostra foi pré-tratada com HCl 1 mol/L e o bio-óleo obtido foi analisado por RMN e FTIR. Os espectros de FTIR para as amostras de bio-óleo de MT in natura mostraram alongamentos referentes aos grupos hidroxila (-OH) característicos de fenóis, ácidos carboxílicos e álcoois, como também alongamentos C-O e C-H metilas alifáticas e fenólicas, comuns à produtos de decomposição da lignina. Os dados de RMN sinalizaram a produção de açúcares anidro tanto pela biomassa in natura, quanto para a pré-tratada, sugerindo que o pré-tratamento foi capaz de potencializar a liberação dessa classe de compostos, contribuindo para a valorização do resíduo selecionado. 

O aproveitamento de resíduos lignocelulósicos para a produção de bio-óleo representa uma estratégia promissora no contexto da valorização de biomassa e da busca por fontes alternativas de energia e produtos químicos. Neste trabalho, estudou-se o melhoramento do bio-óleo proveniente do resíduo de sisal por meio do processo de hidrodesoxigenação (HDO), utilizando catalisadores baseados em Al-MCM-41, impregnados com níquel (Ni) como fase ativa e promovidos com cobre (Cu) e lantânio (La). O suporte Al-MCM-41 foi sintetizado com uma razão molar Si/Al de 50, a partir de sílica comercial (SiO₂) e nitrato de alumínio (Al(NO₃)₃), empregando cetilmetilamônio como agente direcionador de estrutura e hidróxido de sódio (NaOH) como agente alcalinizante. Os catalisadores monometálicos, bimetálicos e trimetálicos foram preparados pelo método de impregnação úmida, seguidos de secagem, calcinação e redução sob atmosfera de hidrogênio. As reações de HDO foram realizadas em reator batelada, operando a 300°C, 100 bar de H₂, por 4 horas, utilizando-se 10 g de bio-óleo e 1 g de catalisador. A adição de lantânio contribuiu para a melhoria da dispersão das partículas de níquel e para o aumento das propriedades texturais do catalisador. No entanto, quando utilizado isoladamente ou apenas em conjunto com Cu, o La não apresentou interação catalítica favorável significativa. As reações de hidrodesoxigenação promoveram majoritariamente a formação de compostos fenólicos monoméricos, sendo observadas pequenas variações no perfil dos produtos em função da composição do catalisador. Os resultados demonstram que o processo de HDO assistido por catalisadores Al-MCM-41 modificados com Ni, Cu e La é uma via tecnológica promissora para a conversão de bio-óleo de resíduos de sisal em compostos químicos de maior valor agregado, contribuindo para o desenvolvimento de processos mais sustentáveis e para a agregação de valor a subprodutos agroindustriais.

Segundo dados publicados pela Agência Internacional de Energia (IEA), em 2021, a intensidade energética média global da produção de amônia é de 46 GJ/t numa base absoluta, em comparação com a melhor tecnologia disponível. Ainda segundo a agência, no ano de 2020, 50% e 44% da utilização de gás natural e carvão, respectivamente, pela indústria química global destinou-se à cadeia de produção de amônia. Tais números fazem da produção de amônia o processo industrial do setor químico com a maior contribuição para as emissões de gases de efeito estufa, com uma média de 2,4 toneladas de CO₂ por tonelada de produto. Neste tipo de processo, o gás carbônico produzido deve ser removido da corrente de gás rico em hidrogênio antes de ser destinado à produção de amônia. Uma das formas de promover a purificação do gás é através da absorção gasosa, utilizando um agente absorvente, com ou sem reação química. Esse tipo de processo demanda elevada carga de calor tanto na dessorção do CO₂ como na regeneração da solução absorvente. O presente trabalho trata da absorção do co2 de uma corrente gasosa e posterior recuperação do absorvente utilizado empregando a dessorção com aquecimento via reboiler. Foram feitas simulações visando tanto a redução da temperatura da absorvedora como o calor empregado no reboiler da dessorvedora.Logo, o presente trabalho tem por objetivo avaliar oportunidades de redução do consumo energético, bem como o potencial de recuperação de calor, simulando a absorção de CO₂, visando alcançar uma remoção desse componente superior a 90% da corrente gasosa alimentada. As simulações foram realizadas variando a carga alimentada no processo (4600 kmol a 5400 kmol) e a temperatura da coluna absorvedora (313,15 K a 343,15 K). As demais condições de processo, tais como a temperatura de operação da coluna absorvedora (313 K) e a concentração do agente absorvente, monoetanolamina (MEA) na solução absorvente alimentada, foram mantidas fixas. Deve-se salientar que O hidrogênio produzido na faixa de vazão simulada no presente estudo corresponde à quantidade necessária para uma produção anual de amônia entre 252 e 297 mil toneladas por ano, foram realizadas simulações com o uso do simulador de processo HYSYS®, utilizando o planejamento experimental fatorial completo, sendo o estudo estruturado com foco em avaliar o efeito de duas variáveis independentes (vazão e temperatura) sobre a absorção de CO₂. A validação dos resultados obtidos foi feita através da comparação com outros estudos similares já realizados e demonstraram que é possível alcançar uma boa eficiência de remoção de CO₂, obtendo um desempenho operacional entre 85% e 99%, com um valor médio de recuperação de calor equivalente a 2,32 GJ por tonelada de amônia produzida pelo hidrogênio purificado neste processo. Tal aproveitamento energético corresponde a um potencial de redução de 5,04% em relação à intensidade energética média global da produção de amônia, segundo o estudo publicado pela Agência Internacional de Energia (IEA) em 2021.

O presente estudo teve como objetivo investigar o potencial de microemulsões formuladas com tensoativo de origem vegetal, associadas ou não a nanopartículas de sílica, para aplicação em processos de recuperação avançada de petróleo. O objeto de estudo compreendeu sistemas constituídos por óleo de coco saponificado como tensoativo, álcool isopropílico como cotensoativo, óleo de pinho como fase apolar e glicerol ou água salina 2% NaCl como fases polares. As microemulsões foram caracterizadas por análises de viscosidade, densidade, pH, condutividade elétrica, tensão superficial e tensão interfacial, e testadas em ensaios de deslocamento em arenito da Formação Botucatu. As formulações contendo glicerol apresentaram maior viscosidade, favorecendo o controle da razão de mobilidade, enquanto aquelas preparadas em meio salino resultaram em menores tensões interfaciais, com maior mobilização de óleo residual. Entre os sistemas testados destacaram-se MES3 e MEG3, que proporcionaram incrementos de recuperação de 25,2% e 26,8% em relação à injeção convencional de água. Com a adição de nanopartículas de sílica a 100 ppm, esses valores foram mantidos ou ampliados, atingindo até 27,4%. As formulações MEOPI, elaboradas com água destilada na fase polar, demonstraram desempenho notável, sobretudo em baixa salinidade (2% NaCl), em que a microemulsão MEOPI3 promoveu um incremento adicional de 39,6% sobre a recuperação convencional, alcançando fator de recuperação de 90,8%. A adição posterior de nanopartículas de sílica e goma xantana resultou em ganho de 0,4%, confirmando que a maior parte do óleo mobilizável foi recuperada na etapa inicial. Os resultados demonstram que a eficiência das microemulsões está associada à sinergia entre redução da tensão interfacial, viscosidade adequada e estabilidade coloidal, fatores potencializados pela presença de nanopartículas. As formulações MES3, MEG3 e MEOPI consolidam-se como alternativas inovadoras e ambientalmente sustentáveis, capazes de incrementar significativamente a recuperação de petróleo em meios porosos siliciclásticos.

A corrosão metálica constitui um desafio industrial crítico, associado a elevados custos e impacto ambiental, especialmente em setores que utilizam aço carbono em ambientes agressivos. Nesse contexto, este estudo investigou o potencial do óleo extraído de insetos (larvas de Zophobas atratus), fonte biodegradável, rica em ácidos graxos insaturados e antioxidantes, como inibidor de corrosão natural para aço carbono. O óleo foi obtido de larvas cultivadas sob condições controladas, por prensagem a frio, e caracterizado por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-FID), termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), quantificação do β-caroteno, e determinação da densidade e viscosidade em função da temperatura. Testes de imersão em meio ácido (HCl) foram realizados no aço carbono SAE 1020, em diferentes temperaturas (23, 40, 60 e 80 °C) e tempo de exposição (8 dias – 192h, 16 dias – 384h e 24 dias - 576h). O óleo apresentou composição rica em compostos bioativos, com elevado percentual de ácidos graxos insaturados (~56%), em destaque o ácido linoleico (39,6%) e oleico (28,2%), e 5,34mg/100g de β-caroteno. Registrou estabilidade térmica até ~200ºC, no entanto, a viscosidade e a densidade reduziram com a temperatura. Essas propriedades contribuíram para eficiência inibidora de aproximadamente 97% (23 ºC - 8 dias – 192h), e 41% (80 ºC - 8 dias – 192h). Os resultados indicam o potencial do óleo de Z. atratus como alternativa na proteção anticorrosiva de metais, promovendo o desenvolvimento de tecnologias ambientalmente responsáveis.

Estima-se que, em 2050, a produção de plásticos atinja um valor quase três vezes o peso total da população mundial, representando uma ameaça ao meio ambiente e à saúde humana. O setor de alimentação busca materiais biodegradáveis para substituir  os plásticos convencionais, oriundos de fontes fósseis, nas embalagens primárias. A embalagem celulósica é uma opção sustentável que não prejudica o meio ambiente e a saúde. Portanto, o objetivo deste estudo foi caracterizar e desenvolver um sistema de embalagem ativa biodegradável de papel kraft (KP) recoberto com uma solução biopolimérica contendo fécula de araruta (AS), cera de abelha (B) e óleo essencial de cravo (CEO), em diferentes concentrações. KP foi recoberto, utilizando a técnica casting, com a solução biopolimérica e caracterizado quanto às propriedades físicas, mecânicas, de barreira (água, óleos e gorduras) e estruturais. Sua atividade bioativa e biodegradabilidade também foram testadas. No geral, o recobrimento do KP com a solução biopolimérica, aumentou a espessura em até 134,86% e os atributos mecânicos de resistência à tração em 38,07% e deformação/alongamento em 300%. O KP revestido diminuiu a TPVA% em até 34% e 47,3% das formulações demonstraram impermeabilidade a óleos e gorduras. As micrografias demonstraram que a solução biopolimérica preencheu os espaços vazios formando uma importante barreira sobre o papel. O teste de atividade antimicrobiana mostrou eficiência frente a Salmonella sp. e Escherichia coli., fungos e leveduras. O teste de embalagem demonstrou a capacidade do papel kraft revestido (CM) em retardar o amadurecimento, a perda de umidade e preservar a textura de frutos climatéricos (bananas e tomates-cereja). Além de uma biodegradação total após 60 dias no solo. Portanto, os resultados obtidos nas propriedades físicas, mecânicas, de barreira e estruturais demonstram que o papel kraft recoberto com a solução biopolimérica apresenta potencial para produção de embalagem ativa biodegradável para conservação e preservação de frutos climatéricos.

Este trabalho de doutorado objetivou a valorização da torta prensada de semente de pracaxi, subproduto da extração do óleo, através da aplicação de técnicas inovadoras e sustentáveis, alinhadas aos princípios da química verde. A pesquisa concentrou-se na extração de compostos bioativos com atividade antioxidante, visando enriquecer esse resíduo industrial e impulsionar a cadeia produtiva do pracaxi na Amazônia, beneficiando as comunidades locais. A metodologia empregada envolveu uma caracterização abrangente da torta prensada e do óleo residual, incluindo análises composicionais, elementares, minerais. Estrutura microscópica da torta foi examinada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e a espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) foi utilizada para identificar grupos funcionais. As propriedades físico-químicas do óleo de pracaxi, incluindo densidade, viscosidade, índice de refração e composição em ácidos graxos, foram investigadas. Foram aplicadas técnicas de extração com líquido pressurizado (ELP) utilizando cinco solventes de diferentes polaridades (propano, acetato de etila, etanol, solução etanólica 75% e água), com dois procedimentos distintos: extração com solvente único (ESU) e extração com dois solventes sequenciais (EDS). A modelagem matemática da cinética de extração com líquido pressurizado foi realizada, utilizando modelos como o spline de duas retas e o de dessorção de dois locais. Foram realizadas a extração assistida por enzimas (EAE) com três complexos enzimáticos comerciais (Celluclast® 1.5L, Pectinex® Ultra SP-L e Viscozyme® L), utilizando água como solvente. Os extratos obtidos foram avaliados quanto ao teor de compostos fenólicos, flavonoides totais e atividade antioxidante (DPPH e FRAP), além de serem investigadas a atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os resultados demonstraram que a torta de pracaxi é uma fonte rica em compostos bioativos, com alto teor de proteína bruta (28,66%) e fibra bruta (16,79%), além de apresentar baixos níveis de elementos potencialmente tóxicos. A análise elementar indicou predominância de carbono (50,50%) e nitrogênio (4,18%), com razões molares típicas de biomassas lignocelulósicas. A ELP mostrou-se eficaz na extração de compostos fenólicos e flavonoides, com solventes polares como etanol-água (EtOH75) apresentando os melhores resultados. O procedimento de extração com dois solventes sequenciais (EDS), que usa propano como pré-tratamento, aumentou a eficiência da extração de compostos fenólicos. A EAE, utilizando enzimas como Pectinex® Ultra SP-L e Celluclast® 1.5L, aumentou a extração de compostos bioativos, com alta atividade antioxidante, superando em alguns casos os resultados obtidos com a ELP. A modelagem matemática da cinética de extração forneceu informações valiosas para a otimização do processo, permitindo identificar os mecanismos de transferência de massa e o tempo ideal de extração. Os extratos obtidos exibiram atividade antioxidante significativa, correlacionando-se com o teor de fenólicos e flavonoides totais, mesmo sem mostrar atividade antimicrobiana nas condições testadas. A pesquisa reforça o potencial da torta de pracaxi como uma fonte sustentável de compostos bioativos, destacando a eficácia das técnicas de ELP e EAE na recuperação desses compostos. A ELP oferece flexibilidade na

escolha de solventes e procedimentos, enquanto a EAE se destaca pela utilização de um solvente ecologicamente correto como a água. Os resultados contribuem para a valorização integral desse resíduo agroindustrial, alinhando-se aos princípios da economia circular e promovendo o desenvolvimento sustentável da região amazônica

Derramamentos de petróleo em ambientes marinhos representam sérios riscos ecológicos, exigindo alternativas sustentáveis e eficientes de resposta. Este estudo investigou fibras lignocelulósicas de coco (Cocos nucifera L.) e de açaí (Euterpe oleracea) como biossorventes para remoção de petróleo cru e intemperizado em águas salinas, abordando diversas lacunas científicas ainda pouco exploradas. As principais lacunas incluem: o subaproveitamento da fibra de açaí (mesocarpo) como biossorvente; a escassez de estudos com petróleos intemperizados e com caracterização geoquímica detalhada; a carência de testes em mesoescala com simulação hidrodinâmica; e a ausência de pré-tratamentos sustentáveis, como o uso de biossurfactantes. A metodologia envolveu planejamento fatorial fracionado, testes em micro e mesoescala, modelagem cinética e de equilíbrio, e caracterizações físico-químicas das fibras (MEV, FTIR, DRX, composição química). As fibras passaram por diferentes pré-tratamentos (ácido, básico, térmico, mercerização/acetilação, sonicação e biossurfactante), e foram testadas com petróleos das bacias de Campos, Sergipe e Recôncavo, antes e após intemperismo. Os principais resultados revelaram que: (i) pH e salinidade não influenciam significativamente a sorção; (ii) dose, concentração do óleo e tempo de contato são os fatores mais relevantes; (iii) a fibra de açaí apresentou desempenho superior à de coco, especialmente após os pré-tratamentos; (iv) a fibra de açaí apresentou maior amorfismo, grânulos esféricos compatíveis com sílica e maior presença de grupos funcionais ativos; (v) o modelo cinético de pseudo-segunda ordem e a isoterma de Langmuir foram os que melhor representaram os dados de sorção em ambas as fibras; (vi) a fibra de açaí manteve desempenho mais estável ao longo de três ciclos de reutilização, com maior eficiência de dessorção que a fibra de coco; (vii) em mesoescala, a sorção foi menor que em microescala devido à ação das ondas simuladas, que aumentaram a turbulência e reduziram o tempo de residência do óleo na interface fibra/água, dificultando a sorção; (viii) o intemperismo influenciou significativamente a sorção dos petróleos pelas fibras, alterando a resposta dos biossorventes frente aos diferentes óleos. Com os óleos crus, as fibras sorveram preferencialmente o petróleo da Bacia de Sergipe. Após 30 dias de intemperismo, a maior sorção passou a ocorrer com o óleo da Bacia de Campos devido à sua maior fluidez residual e ao teor de compostos aromáticos, que favorecem interações π–π com a superfície das fibras. O óleo da Bacia do Recôncavo foi pouco sorvido em ambas as condições; e (viii) o pré-tratamento com biossurfactante (pré-tratamento inovador e não convencional) obteve resposta superior de sorção (8,71 g·g⁻¹), em relação aos outros pré-tratamentos. Os resultados evidenciam o alto potencial das fibras vegetais brasileiras, especialmente da fibra de açaí tratada com biossurfactante, como solução eficiente e sustentável para contenção de petróleo, alinhando-se aos princípios da química verde, economia circular e valorização de resíduos, com destaque para sua aplicação em ações de resposta a derramamentos de petróleo em áreas de risco ambiental na Margem Equatorial brasileira.

A unidade de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) faz a transformação do gasóleo em produtos de alto valor agregado, principalmente combustíveis. A gasolina de FCC contém compostos sulfurados resistentes ao craqueamento, principalmente tiofênicos, que necessitam ser retirados nos processos a jusante, visando atender as especificações ambientais. Uma estratégia interessante e eficaz é uso de aditivos catalíticos para redução de enxofre na fração de hidrocarbonetos correspondente à gasolina in situ no reator do FCC. Neste estudo, foi investigada a dessufurização de corrente de ciclo-hexano contendo 20000 ppm de tiofeno, em condições de operação do FCC, utilizando catalisadores contendo  nióbio ou zinco suportados em zeólitas HUSY, HBeta e HZSM-5. Os testes catalíticos foram realizados a 773 K, pressão próxima a atmosférica, em um reator tubular de leito fixo, em uma unidade de avaliação catalítica de laboratório, com controle automático de vazão, temperatura e pressão. Os produtos da reação foram analisados online por cromatografia gasosa, com detector FID para hidrocarbonetos (coluna capilar de Alumina Clorada, 50 m x 0,32 mm x 5 μm) e SCD para compostos de enxofre (coluna capilar DB-sulfur SCD, 40 m x 0,32 mm x 0,75 μm). Os catalisadores foram caracterizados por DRX, FTIR, isotermas de adsorção de N₂, HRTEM, FRX, DRS UV-VIS-NIR, espectroscopia Raman, XPS, RMN de estado sólido de ²⁹Si e ²⁷Al, TPD-NH₃ e técnicas de FTIR-piridina. Verificou-se que as espécies químicas de Nb e Zn presentes influenciaram na distribuição de produtos reacionais e formação de coque. Os catalisadores Nb/HB e Nb/HY foram os mais eficazes na conversão de tiofeno, sendo seletivos principalmente para a formação de parafinas (seletividade 58 e 63 %mol) e H₂S (seletividade 90 e 92 %mol). Esses resultados são atribuídos ao equilíbrio ótimo entre os sítios ácidos de Brønsted e Lewis, nesses catalisadores, o que aumentou a transferência de hidrogênio (TH), levando a maior atividade de dessulfurização. A adição de zinco, sobre todas as zeólitas estudadas, aumentou a densidade dos sítios ácidos de Lewis e diminuiu TH, favorecendo a formação de aromáticos e a condensação de tiofeno, formando sulfurados pesados, na faixa do diesel, que são facilmente hidrotratados (HDT).  Verificou-se que a dessulfurização de correntes de gasolina diretamente no riser da unidade de FCC contribui para um aumento na eficiência econômica da refinaria, reduzindo a severidade na hidrodessulfurização (HDS) e aumentando a qualidade da gasolina, seja pela remoção de enxofre dessa fração na forma de H₂S ou pela transferência de enxofre para frações mais pesadas que são tratadas no HDT.

A busca por alternativas sustentáveis às fontes fósseis tem estimulado a valorização de resíduos agroindustriais pela conversão em produtos químicos de maior valor agregado. A casca de Ananas comosus (abacaxi), abundante e de baixo custo, é uma matéria-prima promissora, mas sua pirólise térmica gera bio-óleo rico em compostos oxigenados, conferindo-lhe propriedades indesejáveis. Este problema pode ser superado pelo emprego da pirólise catalítica, que promove a desoxigenação, craqueamento e aromatização, aumentando a seletividade a compostos de interesse e reduzindo as etapas de refino. Nesse contexto, as zeólitas se destacam como catalisadores promissores, por sua acidez, microporosidade e estabilidade, especialmente a zeólita MCM-22,  devido ao seu sistema de poros independentes. Neste trabalho, investigou-se a valorização da casca de abacaxi e de suas frações (celulose, hemicelulose e lignina), além da fração isenta de extrativos. Empregou-se a pirólise catalítica sobre zeólitas MCM-22 dessilicada e/ou contendo níquel (3%m/m), de modo a avaliar a influência dessas modificações na atividade e seletividade catalíticas. Observou-se que o níquel reduziu a razão entre sítios ácidos de Brønsted e Lewis, enquanto a dessilicação originou espécies mais resistentes à redução. A pirólise catalítica modifica o perfil dos produtos em comparação à pirólise térmica, destacando-se o aumento da produção de hidrocarbonetos aromáticos como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), acompanhada pela diminuição de compostos oxigenados. O uso de diferentes biomassas também altera o perfil de distribuição dos produtos. A remoção de extrativos aumenta a produção de fenóis, diminui a formação de compostos oxigenados e praticamente elimina os compostos poliaromáticos, em uma extensão dependente do catalisador. As frações ricas em celulose e hemicelulose formaram principalmente compostos oxigenados, BTEX e fenóis, enquanto aquela rica em lignina formou predominantemente BTEX e fenóis. A produção mais elevada de BTEX foi observada sobre a forma ácida do catalisador baseado em MCM-22, durante a pirólise da casca de abacaxi. A modificação dos catalisadores com níquel ou dessilicação alterou a distribuição dos produtos, mas não foi favoreceu a produção de BTEX. Entre esses compostos, o tolueno foi o produto predominante sobre todos os catalisadores e biomassas.

O uso de quitosana (CS) na produção de scaffolds, estruturas tridimensionais (3D) e porosas que desempenham um papel importante como suporte para o crescimento de novos tecidos, apresenta-se como uma alternativa promissora para aplicações biomédicas, em especial na regeneração de tecido ósseo. No entanto, a baixa resistência mecânica desses materiais sugere a incorporação de nanomateriais, como a nanocelulose (NC), para reforço estrutural e ampliação do escopo de aplicação. As NC são biodegradáveis, biocompatíveis, renovável e apresentam alta área superficial e resistência mecânica, mas sua produção tradicional por hidrólise ácida (H2SO4 e HCl) causa impactos ambientais. Nesse contexto, os líquidos iônicos (LI) podem ser empregados como alternativa sustentável para a produção dessas nanopartículas. O estudo teve como objetivo mapear tecnologias envolvendo métodos de dissolução de celulose em LI, identificar as principais lacunas tecnológicas e desenvolver scaffolds de CS e NC obtida a partir de LI para suportar a regeneração de tecido ósseo. As NC foram produzidas a partir de polpa de celulose de eucalipto utilizando o LI Hexanoato de 3-dimetilamino-1-propilamônio (DMAPA[Hex]) e caracterizadas quanto ao rendimento, potencial zeta, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Um planejamento composto central (DCCR) otimizou o tempo e a temperatura de reação. A análise de patentes indicou que a tecnologia está em fase inicial de maturidade, com predominância de aplicações em química de polímeros e maquinário, enquanto usos em áreas médicas, farmacêuticas e em micro/nanotecnologias permanecem incipientes, configurando oportunidades para inovação. A condição ótima determinada foi 75 °C por 14,5 h, resultando nanocelulose em formato de nanofibrilas de celulose (CNF) estáveis com morfologia bem definida e potencial zeta de aproximadamente 7,0 mV, favorável à estabilidade das dispersões. Os scaffolds nanoestruturados de CS purificada (CS-P) e CNF foram produzidos em formato 3D e caracterizados quanto a DRX, microscopia eletrônica de varredura (MEV), FTIR e viabilidade celular in vitro. As estruturas apresentaram redes porosas interconectadas com poros maiores que 100 μm, promovendo uma matriz volumosa e adequada ao crescimento celular. A CS-P melhorou a integridade estrutural do biomaterial, e os ensaios de viabilidade celular demonstraram alta biocompatibilidade. A integração entre desempenho técnico, biocompatibilidade e responsabilidade ambiental posiciona os scaffolds CNF/CS-P como candidatos promissores para medicina regenerativa e pesquisa de biomateriais avançados.

A celulose, considerada uma matéria-prima biodegradável praticamente inesgotável, tem sido alvo de diversos estudos, de modo a encontrar aplicações alternativas a matérias-primas convencionais. A sua derivatização à escala industrial ocorre majoritariamente de modo heterogêneo, o que dificulta o controle da reação. Esta limitação pode ser suprimida utilizando condições homogêneas. No entanto, a redução da cristalinidade da celulose não é um processo trivial, devido à sua estrutura supramolecular que impede a realização do processo em solventes convencionais. Neste trabalho foi estudado a redução da cristalinidade da celulose comercial e do bagaço de cana-de-açúcar, em diferentes tipos de misturas eutéticas: ácido lático/cloreto de trimetilamônio; ácido lático/glicina; glicerol/carbonato de potássio e glicerol/betaína, em um tempo de 2 a 4 horas com temperatura de 80 ºC e razões molares de 5:1 e 10:1. As celuloses submetidas ao procedimento foram analisadas por técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR), Difração de Raios-X (DRX), microscopia eletrônica em varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG). As misturas eutéticas desenvolvidas em laboratório para o aumento da fase amorfa da celulose tiveram um resultado satisfatório no processo. Na celulose comercial com a mistura Ácido lático/Glicina obteve uma um aumento de 19,71% e a mistura Glicerol/Betaína 18,85%, um resultado superior em relação as misturas de comparação. Na celulose do bagaço de cana-de-açúcar a amorficidade em Ácido lático/Glicina aumentou em 19,23% e na mistura Glicerol/Betaína foi de 17,85%, também superior em relação as outras misturas já trabalhadas anteriormente. As misturas desenvolvidas em laboratório para elevar a fase amorfa das celuloses obtiveram um bom resultado em relação ao Índice de Cristalinidade (IC) da celulose, porém a mistura Ácido lático/Glicina, obteve um menor índice (5,6%) para a celulose comercial e (2,2%) para a celulose do bagaço de cana-de-açúcar, quando comparada com as celuloses não submetidas e submetidas a interação com Ácido lático/Cloreto de trimetilamônio.

A deposição de parafinas é um problema recorrente na indústria petrolífera e que tem ganhado cada vez mais relevância devido ao aumento da produção offshore em águas profundas. Portanto, vários estudos foram realizados com o objetivo de compreender melhor tal fenômeno, além de fornecer estimativas da temperatura de desaparecimento da parafina (WDT), que representa o verdadeiro ponto de equilíbrio sólido-líquido. Informações como estas podem ser úteis para apoiar a tomada de decisão a respeito de intervenções em dutos e unidades de produção. No entanto, o estudo da deposição de parafinas é fortemente dependente da realização de experimentos, que geralmente são onerosos e podem tornar este tipo de análise inviável. Foi desenvolvido um modelo generalista a partir de técnica de machine learning para prever esse fenômeno. Nesse estudo, uma rede neural artificial (RNA) foi desenvolvida a fim de testar se há um modelo capaz de prever a WDT a partir da pressão e da massa molar do óleo cru como variáveis de entrada com auxílio da ferramenta MATLAB. A RNA foi treinada utilizando diferentes arquiteturas a fim de otimiza-la em relação ao número de neurônios na camada escondida, sendo testado de 1 a 10. Resultados mostraram que a arquitetura com 3 neurônios na camada escondida foi capaz de prever a temperatura de desaparecimento da parafina com erro quadrático médio (MSE) abaixo de 1% e o coeficiente de correlação (R²) de 0,94. Os resultados obtidos mostraram que a rede neural artificial proposta é generalista e capaz de prever o sistema de forma precisa, sem a interferência de fenômenos de overfitting e underfitting. Os dados obtidos possibilitaram a realização da análise de sensibilidade, na qual a pressão foi a variável independente mais determinante no processo, para as condições analisadas.

A presença de água produzida associada ao petróleo representa um dos maiores desafios enfrentados pela indústria de óleo e gás. Embora os métodos físicos convencionais sejam eficazes para promover a desidratação do óleo e condicioná-lo ao transporte e às refinarias, os altos custos operacionais associados ao intenso consumo de energia elétrica e térmica, justificam o uso de desemulsificantes. Estes, por sua vez, agem em sinergia aos processos físicos, e reduzem as condições operacionais necessárias para promover uma desidratação efetiva e econômica. Para tanto, estes aditivos precisam estar em condições específicas de parâmetros de controle, como temperatura de processo e concentração da formulação. Geralmente, a avaliação da melhor condição operacional ainda é realizada por tentativa e erro, levando a uma obtenção dispendiosa e demorada sobre as conclusões do processo. Visando superar estas limitações, no presente trabalho adotou-se uma abordagem baseada no Planejamento de Experimentos (DOE – do inglês Design of Experiments) para avaliar a eficiência de desemulsificação, permitindo uma análise mais sistemática e precisa dos fatores que influenciam no processo. A eficiência de desemulsificação foi avaliada através do Teste da garrafa. Foram desenvolvidos dois modelos matemáticos preditivos, sendo um para planejamento de misturas, destinado a determinar as melhores proporções dos componentes de forma computacional, e outro para um planejamento fatorial, voltado para identificar a melhor condição operacional em relação as variáveis temperatura e concentração. Os modelos matemáticos obtidos a partir dos resultados dos planejamentos experimentais foram estatisticamente significantes, apresentando uma aplicação prática relevante ao proporcionar insights sobre o processo desemulsificação. Observou-se que a Formulação J, composta por 67% de Resina alcoxilada, 17% de Copolímero EO/PO, e 17% de Xileno, exibiu a maior eficiência de separação de água da fase óleo, cerca de 91,02%. Subsequentemente, através do planejamento fatorial completo. A melhor condição operacional identificada para esta formulação foi identificada na concentração de 300 ppm e 75 ºC, em que a eficiência de separação foi de 91,34%.

A busca por combustíveis ecologicamente amigáveis para suprir as necessidades do setor de transportes tem impulsionado os pesquisadores a investigar e aprimorar a produção de biocombustíveis a partir de fontes acessíveis, visando oferecer uma produção sustentável e economicamente viável. Entre as alternativas de combustíveis, o biodiesel destaca-se como uma opção para motores a diesel devido às suas semelhanças físico-químicas. A rota mais comum para a síntese do biodiesel é a reação de transesterificação de substâncias lipídicas, de natureza apolar, com álcoois de cadeia curta, de natureza polar. No entanto, a diferença de polaridade entre os reagentes pode dificultar a transferência de massa no sistema reacional, resultando na perda de rendimento do produto. A inclusão de substâncias surfactantes na reação de transesterificação tem sido uma estratégia para reduzir essa dificuldade, promovendo um melhor contato entre as fases e, consequentemente, diminuindo a quantidade de reagentes necessários, o tempo de reação e a temperatura, ao mesmo tempo em que aumenta o rendimento final. O óleo de soja, de baixo custo, tem sido considerado uma matéria-prima promissora para a produção de biodiesel, não apenas no Brasil, mas também em diversas regiões do mundo. Além de fomentar a produção interna, a produção de biocombustíveis beneficia muitas pessoas, gerando empregos e receita significativa anualmente. Neste estudo, o biodiesel foi sintetizado a partir da reação de transesterificação do óleo de soja, utilizando ultrassom de baixa potência (110 W) e o tensoativo comercial Tween 20 como aditivo. O metanol foi escolhido como o álcool de cadeia curta e o hidróxido de potássio como catalisador. Inicialmente, experimentos em triplicata foram realizados com diferentes concentrações de tensoativo, buscando determinar a melhor fração m/m para o sistema reacional. Em seguida, um planejamento experimental 2³ com repetição no ponto central foi empregado para otimizar as condições da reação, considerando como variáveis independentes a razão molar álcool: óleo de soja, o tempo de reação e a temperatura. A análise do modelo foi realizada utilizando tabela de efeitos, ANOVA e gráficos de superfície de resposta. Os resultados indicaram que a melhor concentração de surfactante foi de 0,5% m/m, e o rendimento máximo alcançado foi de 93,22% m/m de biodiesel, nas condições ótimas de razão molar, 4:1, tempo de reação de 15 minutos em banho ultrassônico a 30 °C.

Estima-se que 3000 óleos essenciais são conhecidos, destes, 300 são comercialmente atraentes. A maior parte dos óleos essenciais são destinados ao mercado de aromas e fragrâncias. Os óleos cítricos são um dos mais utilizados em diferentes ramos da indústria, no entanto, devido à grande quantidade de compostos terpênicos e a sua instabilidade química, um processo de remoção de terpenos, denominado desterpenação, precisa ser empregado para preservação das características organolépticas do óleo. Assim, o presente estudo tem como objetivo principal a investigação da desterpenação de óleos essenciais cítricos utilizando líquidos iônicos ([C₂mim][OAc] e [C₄mim][OAc]) como solventes. Para tanto, foi necessária a determinação experimental dos dados ELV a 5 kPa a partir de um destilador Fischer e a modelagem termodinâmica considerando as equações de NRTL e UNIQUAC. Diferentes operações unitárias para a desterpenação foram simuladas no Aspen Plus, incluindo extração, destilação simples e destilação extrativa, com uma corrente de alimentação de óleo modelo de laranja (limoneno e linalol). Na extração líquido-líquido, usando líquidos iônicos, a desterpenação atingiu apenas 70% de pureza. A destilação simples sob pressão atmosférica mostrou-se inviável, mas a destilação à vácuo exigiu muitos estágios e alto consumo energético para obter purezas de 99%. A destilação extrativa com líquidos iônicos foi a mais promissora, alterando a volatilidade dos componentes com sucesso. Com 15 pratos e razão de refluxo de 1,0, obteve-se linalol puro com 25 kg/h de solvente. Aumentando para 100 kg/h de solvente, foram necessários apenas 10 pratos e razão de refluxo de 0,5. No entanto, a recuperação do líquido iônico foi um desafio, assim, uma configuração alternativa foi investigada, a destilação extrativa com uma coluna de stripping. Os resultados foram competitivos, sendo vantajosa para altas purezas e altas taxas de fluxo de solvente, embora exigisse mais energia. Os líquidos iônicos destacaram-se como solventes devido às interações favoráveis, impulsionadas pelo caráter aceitador de ligação de hidrogênio do ânion. Por conclusão, o estudo desempenha um papel crucial na área de óleos essenciais, destacando a eficácia dos líquidos iônicos na desterpenação via destilação extrativa.

O processo ASP (Álcali-Surfactante-Polímero) consiste na injeção de uma solução aquosa contendo uma substância alcalina, um surfactante e um polímero em um reservatório, com o objetivo de aumentar a recuperação de petróleo. A técnica combina algumas das características dos métodos miscíveis, devido às presenças de substâncias alcalinas e de surfactantes na sua composição, com as características da injeção de polímeros. No entanto, o custo de um projeto de injeção ASP é geralmente alto, devido à obtenção e quantidade dos compostos químicos utilizados. Outras técnicas de recuperação avançada de petróleo, como o biológico, também chamado de MEOR (Microbial Enhanced Oil Recovery), vêm se destacando por apresentar características físicas e químicas próximas a dos métodos químicos, permitindo o aumento na fração recuperada a níveis bem próximos. O presente trabalho visa estudar a eficiência de uma solução composta por álcali, biossurfactante e biopolímero (Bio-ASP), como fluido de recuperação avançada de petróleo e compará-la tecnicamente com a solução ASP convencional. Antes do desenvolvimento da parte experimental foi realizada uma prospecção tecnológica para mapear a utilização de fluidos que contém: surfactantes, polímeros, biossurfactantes, biopolímeros e a solução ASP, em processos EOR, utilizando palavras chaves e um código IPC. Os experimentos foram realizados em um core holder usando amostras de rocha da formação Botucatu. Os reservatórios de óleo simulados possuem permeabilidade média de 348 mD e temperatura de 60 ºC. O petróleo bruto foi adquirido do campo de Carmópolis, com 25,72 ºAPI. A água de produção sintética contendo 40.000 mg.L-1 de NaCl, e 13.000 mg.L-1 de Na2SO4 foi injetada através de uma bomba de HPLC para saturar as amostras de rocha e para recuperar o óleo na etapa secundária. Nos testes, avaliou-se a influência das concentrações dos compostos do fluido injetado, da tensão interfacial e da viscosidade na recuperação do óleo. Os fatores de recuperação de óleo na etapa secundária variaram entre 30-36% do OOIP, estes valores encontram-se dentro da faixa reportada pela literatura. A composição ótima do fluido Bio-ASP obteve uma fração recuperada de óleo de 63,15% na etapa avançada. De acordo com a prospecção tecnológica realizada a combinação de álcali, com um biossurfactante e um biopolímero se apresenta como um fluido inovador para ser utilizado em processos EOR. Desse modo, o presente estudo faz-se necessário por investigar a atuação de cada composto da solução Bio-ASP na recuperação avançada de petróleo (EOR). Além disso, os resultados obtidos nesse trabalho, torna o estudo bastante atrativo para uma possível aplicação em escala real.

Entende-se por compostos bioativos, moléculas com base em vegetais (plantas), que possuem efeitos benéficos para a saúde. Nesse grupo destaca-se os compostos fenólicos, que são substâncias amplamente distribuídas na natureza. Esse complexo grupo faz parte dos constituintes de uma variedade de vegetais, frutas e produtos industrializados. Várias são as técnicas de extração desses compostos. Entre esses métodos, o sistema aquoso bifásico (SAB) vem ganhando espaço cada vez mais como uma técnica de biosseparação considerada bastante eficiente. Vários são os solventes alternativos utilizados na separação de componentes com intuito de aumentar a eficiência do processo, entre esses constituintes do sistema extrativo inclui-se os líquidos iônicos que são compostos promissores, pois, através do estudo de sua estrutura e suas propriedades, pode-se desenvolver compostos que sejam ajustáveis às condições de trabalho e às necessidades requeridas. O presente estudo tem como objetivo estudar o efeito da temperatura e tamanho da cadeia alquílica dos ânios dos líquidos iônicos próticos (LIPs) em sistemas baseados em LIP ([2HEA][Ac], [2HEA][Pr], [2HEA][Bu] e [2HEA][Pe])+ACN+água. Diagramas de fases e tie-lines foram determinados para os sistemas bifásicos nas temperaturas de 15, 25 e 35°C. Os diagramas de fases para todos os sistemas tiveram suas regiões de formação de duas fases reduzidas com o aumento da temperatura. O aumento da cadeia alquílica e consequentemente da hidrofobicidade, fizeram com que diminuísse a região bifásica. Os dados de ELL foram correlacionados com os modelos NRTL e UNIQUAC, com resultados satisfatórios para o NRTL. Dados de partição para as biomoléculas comerciais presentes no óleo de cravo (eugenol, acetato de eugenila e α-humuleno). Nos sistemas propostos, o eugenol e o acetato de eugenila são particionados para a fase rica em LIP, enquanto que, o α-humuleno é particionad para a fase rica em ACN e podendo ser facilmente separado, auxiliando no processo de desterpenação. Também foi observado que o aumento da temperatura faz com que a recuperação das biomoléculas na fase do fundo aumente ou permaneça constante para valores similares de TLL. Além disso, eugenol e acetato de eugenila podem ser parcialmente isolados ( ) a 25°C. Por fim, altas valores de  foram alcançados utilizando SAB formado por [2HEA][Bu]+ACN+água (TLL ≈ 53 e 57,57 <  < 93,54). A simulação realizada a partir dos dados do estudo hidrodinâmico foram comparados com os dados da partição com erro varinado de 2,6 a 17,4% para os fenólicos e de 40 a 79% para o terpeno. Os LIPs podem ser usados como agente salting-out para formar sistemas bifásicos com ACN e separar biomoléculas. 

Nos últimos anos, a demanda humana por recursos naturais tem superado a capacidade regenerativa do planeta, exigindo uma mudança no modelo econômico linear de "extrair, produzir, descartar". Nesse contexto, a biorrefinaria de microalgas associada ao tratamento de efluentes (BBMTE) emerge como um modelo promissor de bioeconomia circular, alinhando-se às principais agendas globais de sustentabilidade e com grande potencial para integrar o recente programa de neoindustrialização no Brasil. Embora as microalgas tenham se destacado nos últimos anos como uma solução tecnológica para o tratamento de efluentes industriais, ainda há uma carência de estudos focados no aproveitamento simultâneo dos bioprodutos sintetizados intra e extracelularmente. Este estudo visa oferecer uma perspectiva integral e inovadora sobre a biomassa, os produtos de alto valor agregado extracelular e os benefícios ambientais da BBMTE em relação à água produzida (AP), à manipueira (MP) e ao soro de leite (SL). Para alcançar esse objetivo, a tese está estruturada em cinco pilares metodológicos: (i) prospecção tecnológica e mercadológica mundial neste campo de pesquisa; (ii) caracterização dos efluentes e aclimatação da Chlorella vulgaris aos mesmos; (iii) estudo da influência do pré-tratamento e suplementação da AP nos bioprodutos microalgais intra e extracelulares; (iv) otimização dos cultivos de microalgas para a produção individual e simultânea de biomassa e substâncias poliméricas extracelulares (EPS); (v) cultivos em escala piloto contendo SL e análise do consórcio microalgas-bactérias na produção de EPS e no potencial reológico destes biopolímeros. O panorama mercadológico global, apoiado na curva S tecnológica, mostra que a BBMET é uma área em ascensão desde 2011. A partir da análise do estado da arte, identificou-se cinco barreiras para o cultivo de microalgas em AP, mas que foram atenuadas com algum tipo de pré-tratamento e/ou suplementação. Do ponto de vista cinético, o pré-tratamento com carvão ativado (CA) apenas funcionou quando acompanhado da suplementação de MP, resultando em uma produtividade máxima de biomassa. Além disso, os biodieseis produzidos se enquadraram nas normas nacionais e internacionais. A avaliação morfológica do meio extracelular revelou a presença de micropartículas queladas em uma matriz polimérica, formando um biocompósito (EPS-micropartículas) com potencial aplicação de aditivo viscosificante para a indústria do petróleo. O pré-tratamento com CA aumentou a estabilidade térmica da biomassa e promoveu, junto com a suplementação, uma maior síntese desses biocompósitos com melhores propriedades reológicas, alcançando uma produção de 1,16 g L-1 e uma distribuição média de tamanho de 0,7 μm. A análise de desejabilidade global indicou que a combinação de 10% de MP, 38% de AP e 170 rpm de agitação maximizou simultaneamente as produções de EPS e biomassa, com previsões de 1,89 e 1,45 g L⁻¹, respectivamente, alcançando uma desejabilidade de 89%. Notavelmente, a mistura de efluentes (AP e MP) propiciou os maiores valores de EPS reportados na literatura para Chlorella vulgaris, demonstrando-se como uma estratégia inovadora para a maximização deste biopolímero. A espectroscopia com transformada de Fourier (FTIR), a técnica de ressonância magnética (RMN) de difusão e o estudo reológico revelaram que os biopolímeros sintetizados na escala piloto com o SL apresentaram características químicas e reológicas comparáveis à goma xantana comercial, com tamanhos moleculares entre 284 e 324 kDa. A presença de um consórcio microalgas-bactérias resultou em maior produção de EPS e melhores propriedades reológicas em relação ao controle, representando um avanço significativo no campo de valorização de resíduos por microalgas. Por fim, este estudo demonstra que a BBMTE contribui para a sustentabilidade ambiental e oferece uma abordagem técnica viável para a produção de bioprodutos de alto valor agregado, reutilizáveis nas próprias indústrias fornecedoras de efluentes ou em outros segmentos de mercado, dentro de uma perspectiva circular. O Brasil, com sua intrínseca vocação para biorrefinarias, pode incorporar a BBMTE como uma tecnologia dentro da proposta da Nova Indústria Brasil, aproveitando-se do contexto geopolítico demandante de novas soluções verdes. Essa tecnologia transforma a gestão de efluentes industriais, convertendo resíduos em recursos valiosos, aderindo-se à nova agenda de sustentabilidade global.

O Brasil é um país em desenvolvimento que emite altas quantidades de CO2 por ano. Portanto, controlar essas emissões é essencial para alcançar o desenvolvimento sustentável. Nesta tese, modelamos uma Rede Neural Artificial capaz de relacionar quantitativamente as emissões de CO2, matriz energética e queimadas nos biomas brasileiros, como a Floresta Amazônica. A literatura, ainda não possui trabalhos que demonstrem quantitativamente o impacto que as alterações na matriz energética brasileira possuem nas emissões de CO2 no país. Além disso, também não se encontra estudos que utilizam as queimadas nos biomas brasileiros como entrada nos modelos preditivos para as emissões. Nossos resultados mostraram que as emissões brasileiras de CO2 aumentarão nos próximos anos. No entanto, a substituição parcial de recursos energéticos fósseis por renováveis associados à redução de incêndios nos biomas brasileiros poderia reduzir significativamente essas emissões. Em nosso primeiro cenário em que houve uma substituição parcial de 30% dos recursos fósseis pelos renováveis e uma redução de 70% nas queimadas dos biomas brasileiros, as emissões de CO2 diminuíram em 13,58% para o ano de 2030. Já no segundo cenário analisado, substituímos os combustíveis fósseis em 90% pelos renováveis, enquanto as queimadas nos biomas brasileiros foram reduzidas em 90%. Nessa situação, observamos uma redução de 28,45% nas emissões brasileiras de CO2. Assim, o modelo aqui desenvolvido pode ajudar o Brasil a prever e controlar suas emissões de CO2 a partir de mudanças em seus indicadores energéticos e ambientais para encontrar o equilíbrio entre desenvolvimento e sustentabilidade. Nosso modelo também pode ser usado por outros países em desenvolvimento. Para isso, é necessário que os indicadores sejam adaptados à realidade do país estudado.

 A corrosão de metais é um dos principais desafios enfrentados pela indústria, resultando em elevados custos econômicos e impactos ambientais significativos. Nesse contexto, este trabalho investigou o uso de partículas nanoencapsuladas de extrato de sementes de guaraná (Paullinia cupana) como aditivo em processos de eletrodeposição de zinco para aumentar a resistência à corrosão. O guaraná, rico em compostos bioativos com propriedades antioxidantes, foi encapsulado em matrizes poliméricas utilizando métodos otimizados para melhorar sua estabilidade química e controle de liberação. A incorporação dessas nanocápsulas no banho eletrolítico demonstrou potencial para reduzir a formação de defeitos no revestimento metálico e aumentar sua compactação, contribuindo para uma proteção mais eficiente contra agentes corrosivos. Além disso, análises gravimétricas e eletroquímicas confirmaram que o uso das nanocápsulas de guaraná reduziu significativamente a taxa de corrosão em substratos revestidos. Estudos complementares indicaram que o mecanismo de proteção está relacionado à capacidade do guaraná de atuar como barreira física e antioxidante, minimizando o ataque corrosivo em ambientes agressivos. O trabalho também explorou o impacto sustentável dessa abordagem, destacando a viabilidade do uso de recursos renováveis e biodegradáveis como alternativa aos aditivos sintéticos tradicionais. Esses resultados reforçam o potencial do guaraná nanoencapsulado como um inibidor de corrosão inovador e sustentável, com aplicações promissoras em setores industriais.

Acetonitrila (ACN) é um coproduto valioso da produção de acrilonitrila (AN), sendo utilizada como matéria-prima nas indústrias petroquímica, farmacêutica e de química fina. Aumentar a economia e a sustentabilidade requer a identificação de oportunidades de melhorias diretamente no processo. Este estudo realizou a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para identificar e mitigar os impactos ambientais da produção e purificação de ACN. A avaliação comparou o processo industrial convencional baseado em fósseis (propeno e amônia petroquímicos) com uma nova abordagem utilizando bioetanol e amônia verde. Para a comparação, quatro cenários de produção foram avaliados: (i) produção de ACN a 85 %m/m e (ii) a 99,9 %m/m a partir de propeno e amônia fóssil; (iii) produção de ACN 99,9 %m/m a partir de propeno, bioetanol e amônia fóssil e, (iv) a partir de propeno, bioetanol e amônia verde. O método ReCiPe 2016 Midpoint foi aplicado, utilizando o banco de dados Ecoinvent disponível no software SIMAPRO^®, para avaliar as categorias de impactos ambientais de aquecimento global, de uso da terra, de escassez de recursos fósseis e de consumo de água. O cenário utilizando bioetanol, propeno e amônia petroquímica apresentou uma notável redução de impacto em 7%, além da compensação de 96 kg de CO_2-eq/t de ACN produzido, devido ao plantio da cana-de-açúcar. Além disso, houve uma redução de 14% na categoria de escassez de recursos fósseis. A rota que utiliza bioetanol e amônia verde foi a mais sustentável, reduzindo em até 28% os impactos ambientais em comparação com o processo baseado em fósseis. A ACV deste estudo lança luz sobre as implicações ambientais da produção e purificação de ACN. Foi demonstrado que abordagens alternativas, como a incorporação de bioetanol e amônia verde, podem reduzir os impactos ambientais em comparação com o processo convencional baseado em fósseis. Essas descobertas destacam o potencial para melhorar a sustentabilidade levando à produção de ACN ambientalmente mais limpa e mitigando os impactos ambientais da indústria petroquímica.

Nos últimos anos, a crescente demanda por olefinas leves, como o eteno e o propeno, estimulou o desenvolvimento de pesquisas focadas na obtenção de novas rotas de processo. O craqueamento a vapor é a principal via comercial, mas ocorre em temperaturas elevadas, tornando esse processo aquele de maior consumo energético da indústria química. Dessa forma, as rotas alternativas, como a desidrogenaçãooxidativa catalítica do etano com dióxido de carbono, vem despertando o interesse mundial em razão das suas vantagens econômicas e ambientais. Essa reação é favorecida termodinamicamente em temperaturas mais baixas quando comparada à rota tradicional. No entanto, a chave para sua execução de forma lucrativa está relacionada com o desenvolvimento de um catalisador eficaz, ativo e seletivo ao produto principal.Sendo assim, o presente trabalho propõe a síntese, caracterização e avaliação de catalisadores baseados em óxidos de níquel e cério, com diferentes razões molares, preparados através do método sol-gel. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, medida de área superficial específica, espectroscopia Raman, termogravimetria, redução à temperatura programada, dessorção de amônia à temperatura programada e avaliados na desidrogenação do etano com dióxido de carbono. Os catalisadores apresentaram elevadas áreas superficiais específicas quando comparados materiais similares descritos na literatura. A fase cúbica do óxido de cério e a fase cúbica do óxido de níquel foram identificadas em todas as amostras. Através dos Espectros Raman, foi verificado o modo vibracional (F2g) da estrutura fluorita cúbica do óxido de cério, embora tais bandas possam também estar associadas ao óxido de níquel, corroborando com os dados de DRX, sugerindo que não houve formação de uma solução sólida entre os óxidos, e que o óxido de níquel se encontra como fase segregada. A adição do óxido de níquel nos catalisadores proporcionou o aumento do consumo de hidrogênio e consequentemente, o aumento da velocidade de redução em baixas e elevadas temperaturas, viabilizando a redução do óxido de cério em temperaturas mais baixas, enquanto a amostra com maior teor de níquel apresentou maior redutibilidade de espécies de níquel localizadas no bulk do sólido. Os catalisadores exibiram uma maior quantidade de sítios ácidos fracos e médios, e conforme o teor de níquel aumenta, a acidez de Lewis dos catalisadores tende a diminuir. A presença do óxido de cério aumentou a quantidade de sítios de superfícies insaturadas, agindo como ácidos de Lewis fracos, facilitando a dessorçãodo eteno na ODHE, sendo benéfico para o aumento da seletividade ao eteno. A amostra NC2 foi avaliadacataliticamente na desidrogenação do etano com CO₂ apresentando seletividade igual a 60%, e valores de conversão e rendimento iguais a 7,5% e 4,5%, respectivamente. De acordo com as observações deste trabalho, os catalisadores mássicos baseados em óxidos de níquel e cério mostram-se promissores para uma futura aplicação na reação de desidrogenação oxidativa catalítica do etano.

Dentre as diversas técnicas disponíveis para a transformação da biomassa, a pirólise tem atraído muita atenção para a conversão de biomassa lignocelulósica (celulose, hemicelulose e lignina) em produtos sólidos, líquidos e gasosos por decomposição térmica de forma eficiente. O bio-óleo obtido da pirólise da biomassa é utilizado como combustível e produtos químicos e tanto seu rendimento quanto sua composição dependem do tipo de biomassa e dos parâmetros operacionais do processo. Este trabalho tem como objetivo investigar a influência de extrativos hidrofílicos no rendimento e composição do bio-óleo obtido a partir da pirólise das biomassas de resíduo de sisal, bagaço de cana-de-açúcar e resíduo de eucalipto. Esses extrativos foram analisados por FTIR e por CG-MS a fim de obter uma melhor compreensão dos seus constituintes. Também foram realizados experimentos de micropirólise à 550°C da biomassa original, da biomassa extraída e de seus respectivos extrativos. A extração com água e etanol teve efeito significativo na composição dos bio-óleos produzidos. O resíduo de sisal apresentou teor de extrativos de até 69,3%, o que contribuiu para a formação de uma proporção significativamente maior de hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa e compostos nitrogenados, distintos dos outros resíduos. O teor de alcanos e alcenos no bio-óleo original de resíduo de sisal foi de 17,2% e 19,1%, enquanto diminuíram para 0,8 % e 15,9% para a biomassa extraída, respectivamente. A pirólise dos extrativos no bagaço da cana-de-açúcar e no resíduo de eucalipto formaram alguns oxigenados graxos de cadeia longa e menos compostos nitrogenados. Os bio-óleos derivados destas duas biomassas continham oxigenados como compostos dominantes, no entanto, tinham uma menor fração de constituintes pesados e menores teores de oxigênio comparado com o bio-óleo do resíduo de sisal. Enquanto os bio-óleos derivados do bagaço de cana-de-açúcar e do resíduo de eucalipto exibiram maiores teores de aldeídos, em torno de 23%, o bio-óleo proveniente do resíduo de sisal continha aproximadamente 47% de hidrocarbonetos. Por fim, os extrativos também exerceram uma influência na concentração de CO₂, conforme evidenciado pelas notáveis variações na faixa de 52,6% a 75,3% deste composto durante a pirólise dos extrativos das biomassas. Portanto, a maior parte dos alcanos no óleo deriva principalmente da decomposição de triglicerídeos e hidrocarbonetos existentes nos extrativos de biomassa. Os resultados podem ser úteis para estudar a origem dos alcanos e derivados do benzeno no óleo obtido da biomassa por pirólise rápida.

Diversos esquemas de sistemas de recuperação do bio-óleo proveniente de pirólise rápida são encontrados na literatura, sendo que a maioria deles envolvem trocadores de calor e/ou precipitadores eletrostáticos. Porém, existem bio-óleos que possuem elevada taxa de incrustação, o que torna sua coleta difícil por métodos convencionais. Este é o caso do bio-óleo do resíduo sólido do sisal que possui uma das maiores viscosidades e ponto de fluidez já estudados. O objetivo desse trabalho é avaliar um novo processo de recuperação de bio-óleo proveniente do resíduo sólido do sisal, baseado em uma série de leitos fixos, acoplados a trocadores de calor casco e tubo. O novo sistema de recuperação minimizou as incrustações a partir da redução de curvas acentuadas e de conexões, que são as principais responsáveis por este evento. Este sistema possui dois trocadores de calor, seguido de cinco vasos em série, que contém os leitos, e acompanhados a mais dois trocadores de calor. O primeiro tipo de experimento foi realizado com leitos de esferas de vidro, cuja recuperação do bio-óleo incrustado no leito foi realizada a partir do escoamento do fluido previamente aquecido; já o segundo tipo de experimento foi conduzido em leitos de água, cujo bio-óleo acumulado foi conduzido para o exterior da planta juntamente com o líquido. Foram realizados uma série de operações em uma planta piloto de pirólise rápida baseadas em planejamentos fatoriais compostos centrais, buscando verificar a eficiência dos sistemas em diferentes temperaturas e vazões de biomassa. Além disso, foram realizadas análises de FTIR, CG-MS e NMR nas amostras de bio-óleo e água obtidos, a fim de estudar a capacidade de separação química de cada um dos sistemas. Os resultados desse trabalho mostraram que o método de recuperação baseado em leitos fixos de esferas de vidro obteve o melhor rendimento de bio-óleo (15,08% a 550 oC e 1,556 kg/h), sem apresentar quaisquer tipos de instabilidades operacionais devido às incrustações no sistema. Por outro lado, não houve diferenças químicas significativas na composição das amostras de bio-óleo entre os leitos. Já com o leio d’água, o rendimento foi baixo (6,8%) e, apesar de recuperar espécies hidrofílicas na fase aquosa, gerou uma quantidade significativa de efluentes líquidos. O método de recuperação através de leitos de esferas se mostrou promissor, principalmente no que tange a eficiência, redução drásticas de incrustações e ausência de efluentes líquidos, se comparado com o sistema de coluna d’água.

O glicerol é o principal subproduto da indústria de biodiesel e novas rotas tecnológicas vêm sendo estudadas para o seu aproveitamento devido ao aumento da produção mundial do biocombustível. Uma das possíveis aplicações é na produção de acrilonitrila. Industrialmente, a acrilonitrila é obtida a partir da amoxidação do propeno e utilizada na obtenção de fibras sintéticas e resinas. O alto custo do propeno incentivou estudos para a obtenção da acrilonitrila via amoxidação do glicerol, que é uma matéria prima sustentável e de menor valor comercial. A acetonitrila é um coproduto de alto valor comercial que pode ser comercializada após purificação. Neste contexto, este trabalho desenvolveu um novo processo de produção da acrilonitrila (com pureza comercial de 99,5% m/m) e acetonitrila de alta pureza até o grau HPLC (pureza de 99,9% m/m) a partir do glicerol. A síntese do processo parte do glicerol bruto que foi purificado antes de alimentar o reator de desidratação. A acrilonitrila e a acetonitrila produzidas foram separadas até a especificação para comercialização. A otimização do processo foi realizada utilizando redes neurais artificiais e algoritmo genético visando as melhores condições de projeto/operação para maior economicidade. A análise de risco utilizando simulação de Monte Carlo verificou que o novo processo é economicamente viável nos cenários testados (que consideram variações simultâneas nos preços de matérias-primas, produtos e insumos), satisfazendo os critérios econômicos (VPL/Investimento Total >=2 e TIR >= 21,5%) em 73% dos cenários testados. Por fim, uma comparação econômica com o processo convencional (via propeno) foi realizada e constatou-se que o novo processo tem potencial para ser mais viável em termos econômicos.

O presente trabalho estuda o melhoramento do bio-óleo produzido pela pirólise rápida do resíduo de sisal compostado. Os experimentos de compostagem foram realizados com três sistemas de resíduo e pó de fibra de sisal, formando misturas na proporção de 100:0 (COM01), 90:10 (COM02) e 75:25 (COM03), respectivamente. As compostagens ocorreram em 45 dias, com coletas semanais de amostras e posterior análises de composição da biomassa, temperatura dos leitos, análises elementares das biomassas, determinação de espécies metálicas, FTIR, DTA, TG/DTG. A transformação térmica da biomassa foi feita em um micropirolisador, com identificação imediata das espécies químicas por CG-MS, em temperaturas de 450°C e 550°C. Como resultados mais relevantes sobre as biomassas após a compostagem, percebeu-se reduções nos teores de extrativos (33-48%), da hemicelulose (70-80%) e da celulose (80-90%). Por outro lado, foi observado aumentos nos teores de lignina em todos os sistemas estudados. Além desses resultados, os processos de compostagem causaram reduções nos teores de oxigênio de 3% (COM01), 15% (COM02) e 13% (COM03). As micropirólises das biomassas compostadas foi seletiva para hidrocarbonetos, principalmente alcanos e alcenos, com aumentos de até 300%. Além disso, a compostagem proporcionou reduções nas concentrações de ácidos acéticos, ésteres, cetonas, aldeídos e fenólicos (> 50%) e eliminações de furanos nos bio-óleos. Os principais efeitos do aumento de temperatura de reação foram o aumento da produção de fenólicos, aromáticos e hidrocarbonetos cíclicos. Além desses resultados, a compostagem ajudou a reduzir as espécies oxigenadas do bio-óleo chegando a, aproximadamente, 70%. Esses resultados indicam que a compostagem pode produzir bio-óleo mais adequados para biorrefinarias, pois são ricos em hidrocarbonetos alifáticos e espécies não oxigenadas.

O bio-óleo do resíduo de sisal, produzido por meio do processo de pirólise rápida em leito fluidizado, possui uma composição diferenciada, que se destaca pela alta viscosidade, elevado ponto de fluidez, baixa razão entre oxigênio e carbono (O/C) e o elevado teor de fenólicos. Porém, apesar de apresentar baixa concentração de espécies oxigenadas em relação a outros bio-óleos, ele ainda precisa ter suas características melhoradas, a fim de ser utilizado em biorrefinarias, para a produção de espécies químicas de interesse industrial. Sendo assim, o presente trabalho tem o objetivo de avaliar a redução das espécies oxigenadas no bio-óleo do resíduo de sisal a partir da manipulação das variáveis operacionais do processo de pirólise rápida e da sua transformação catalítica por meio de catalisadores do tipo Ni-Cu/Al-MCM-41. Inicialmente, as características do bio-óleo foram estudadas a partir da variação da vazão de N₂ (8-9 Nm³/h), da temperatura de reação (450-500 ºC), da vazão de injeção de biomassa (610-1000 g/h) e da pressão total do sistema (50-1700 mmH₂O). O bio-óleo que forneceu a menor razão O/C, além de possuir o maior teor de aromáticos, foi obtido com a vazão de N₂ de 8 Nm³/h, temperatura de 450 °C, vazão de biomassa de 1000 g/h pressão do sistema de 50 mmH₂O. O bio-óleo de maior teor de fenólicos (14,2 wt%), por sua vez, foi obtido com a menor vazão de N₂ de 8 Nm³/h, vazão de biomassa 610 g/h e temperatura de reação de 500 ºC. Nesta última condição operacional, foi obtido um produto com menor peso molecular médio (~362 g/mol), o que indicou o favorecimento da despolimerização do bio-óleo. Em geral os teores de oxigênio obtidos foram muito menores do que os reportados para outros óleos de pirólise; enquanto o bio-óleo do resíduo do sisal obteve uma razão O/C de 0,13, sem catalisador, os outros óleos obtiveram 1,5, em média. Esses resultados preliminares mostraram que o bio-óleo do resíduo de sisal apresenta uma composição com altos teores de compostos fenólicos. Ele possui, portanto, grande potencial para a obtenção de biocombustíveis e/ou aromáticos e fenóis de alto valor agregado via modificação catalítica, devido ao baixo teor de oxigênio e alto grau de despolimerização.

O fenômeno de micelização tem sido amplamente estudado nos últimos anos devido às diversas aplicações de sistemas micelares em áreas como química, petroquímica, farmacêutica e ambiental.  As micelas são formadas por substâncias anfifílicas, geralmente conhecidas como surfactantes ou tensoativos. Contudo, uma evolução notável nesse campo é a crescente utilização de líquidos iônicos (LI's) como alternativa aos surfactantes comerciais na recuperação avançada de petróleo. Os líquidos iônicos são sais orgânicos que exibem propriedades surfactantes, o que lhes permite serem aplicados na formação de micelas, tornando-os uma opção promissora em processos de recuperação avançada de petróleo. Devido à essas características, muitos estudos têm se dedicado a avaliar o processo de formação de micelas utilizando líquidos iônicos, embora a maioria deles tenha se concentrado nos líquidos iônicos apróticos, havendo uma lacuna de informações sobre os líquidos iônicos próticos. Em vista disso, este trabalho propõe estudar seis líquidos iônicos a base de ácido hexanóico como ânion, e cátions com diferentes estruturas. Para síntese desses líquidos utilizou-se como base (cátion) substâncias com grupos nitrogenados e hidrogenados com intuito de avaliar sua influência na formação de micelas. Através de um planejamento estatístico de experimentos, do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) foi possível determinar a influência da concentração de líquido iônico e de NaCl na tensão interfacial de uma solução de líquido iônico e óleo, uma vez que esse parâmetro está diretamente relacionado a tendência de micelização. Os resultados mostraram que à medida que aumenta a sua concentração, os líquidos iônicos diminuem a tensão interfacial até determinado ponto onde começa a aumentar novamente. Esse efeito é amenizado pela adição de NaCl, que faz com que a tensão interfacial diminua mesmo em concentrações mais elevadas de líquido iônico. Uma abordagem termodinâmica foi utilizada para descrever/prever as condições de formação de micelas a partir de soluções de LI’s próticos estudadas neste trabalho, através da minimização da energia livre de Gibbs. A partir disso, obteve-se a concentração micelar crítica que foi comparada com os valores experimentais para validação do modelo. A modelagem termodinâmica proposta apresentou boa concordância com os dados experimentais para o primeiro valor de concentração micelar crítica, descrevendo uma geometria esférica para as micelas. 

Este trabalho tem como objetivo a obtenção de nanopartículas de óxidos de ferro e compósitos óxido de ferro/material carbonáceo, oriundo do bagaço e palha de canade açúcar, a partir da síntese de aquecimento assistido por micro-ondas para emprego em adsorção e fotocatálise heterogênea. O estudo é justificado considerando que são requeridas investigações de novas rotas de síntese para obtenção desses materiais, em escala nanométrica, ou aperfeiçoamento daquelas já existentes, para adequar aos requisitos de processos ambientalmente amigáveis. Outro aspecto relevante é agregar valor a um resíduo da agroindústria que seria descartado. As nanopartículas de hematita (a-Fe2O3) foram obtidas a partir do aquecimento do nitrato de ferro (NF) assistido por micro-ondas, sendo amorfa a 200 e 3000C e cristalina de estrutura romboédrica a 400 e 5000C. A estrutura foi confirmada por Difração de Raios X (DRX) e complementada por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). As propriedades morfológicas foram determinadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), confirmando a obtenção de nanopartículas com tamanhos médios predominando em torno de 50 nm. Por Espectroscopia de Reflectância Difusa Ultravioleta/Visível (ERD) determinou-se o band gap e as amostras apresentaram valores de 1,87 eV e 2,01 eV. O desempenho fotocatalítico dos materiais foi avaliado utilizando soluções dos corantes azul de metileno, alaranjado de metila e cristal de violeta obtendo elevada porcentagem de descoloração, sendo de um modo geral, as amostras OFM200 e OFM300 as mais promissoras com resultados superiores a 87%, chegando a 98% (OFM200, 90 min). As referidas amostras apresentaram os maiores valores de Área Superficial BET e menores Pontos de Carga Zero (pHpcz). Os compósitos óxidos de ferro/material carbonáceo apresentaram as fases maghemita e/ou magnetita, sendo DRX uma técnica limitada para diferenciação. Os testes de adsorção do azul de metileno mostraram que os materiais são adsorventes eficientes sendo encontrados percentuais na faixa de 71% a 90% na concentração de 6 mg L-1, sendo o compósito OFM200-BC-M200 o mais eficiente. Os resultados obtidos mostraram que as amostras sintetizadas podem ser tanto bons adsorventes, quanto fotocatalisadores eficientes para emprego no tratamento de águas residuais contaminadas por corantes, empregando adsorção ou fotocatálise heterogênea.

Encontrar métodos de previsão adequados para uma gestão dos recursos energéticos é importante para melhorar a eficiência no consumo de energia e diminuir o seu impacto no ambiente. O gás natural é uma das principais fontes para produção de energia elétrica no Brasil e no mundo, principalmente por ser um dos combustíveis alternativos mais promissores para a redução de emissão de gases poluentes. No Brasil, o pre ̧co do gás natural é muito elevado em relação aos preços praticados por outros países. Para enfrentar esse problema, recentemente foi aprovada e está em fase de implementação uma nova política para o mercado de gás, conhecida como Novo Mercado de Gas. Até o presente momento não está claro o impacto que a demanda nacional sofrerá com a alteração da política energética de gás. Neste trabalho, é proposto o uso de redes neurais artificiais (RNA) do tipo perceptron de múltiplas camadas para realizar uma análise nas mudanças político energéticas brasileiras. Foi realizada a previsão para o período de 2021 a 2030 das demandas futuras para o novo e o antigo mercado de gás. A demanda total do gás natural no Brasil é descrita utilizando sete demandas individuais (industrial, automotiva, residencial, comercial, geração, cogeração e outras). Essas demandas foram previstas individualmente por meio de quatro variáveis de entrada (tempo (em meses), preço do dólar americano (convertido para o real brasileiro), preço do gás natural e PIB) fornecidas para as redes neurais artificiais. Os resultados mostraram que a adoção do novo mercado de gás provocará o aumento da demanda. Ao contrário, caso não houvesse a mudança de política energética, a demanda de gás natural diminuiria com o tempo. Em razão das variáveis de entrada utilizadas neste estudo poderem ser quantificadas para qualquer
país, a abordagem proposta nesta pesquisa também pode ser empregada para previsões de demandas de outros países, podendo ser útil para análise de suas políticas energéticas.

As microalgas são organismos microscópicos, conhecidos pela capacidade de utilizar energia solar como fonte de energia. Entretanto, sua versatilidade metabólica permite a obtenção de energia a partir de compostos orgânicos, em detrimento da fotossíntese. Assim, o uso de resíduos orgânicos e combinações de variáveis do processo podem favorecer produção de biomassa microalgal e bioprodutos de baixo custo e com características diferenciadas. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar as tendências tecnológicas do mercado de lipídios de microalgas, bem como os efeitos da velocidade de agitação e concentrações de glicerol bruto e nitrato de sódio sobre a produção de biomassa celular e polímeros extracelulares (EPS) em cultivo heterotrófico de microalgas. Uma repetição sucessiva da categoria do gênero Chlorella foi encontrada nos agrupamentos de palavras-chave quanto à extração e separação de lipídios. A curva S do ciclo de vida indica um mercado iniciando na fase de maturidade, onde se destaca o modelo BiDoseResp. São apresentados os principais países e instituições na vanguarda tecnológica, bem como domínios tecnológicos potenciais para a abertura de novos mercados. Uma Matriz de Doehrlet para 3 fatores foi utilizada para gerar combinações dos níveis de agitação e concentrações de glicerol bruto e nitrato de sódio (NaNO₃), em cultivos heterotróficos de microalgas Chlorella vulgaris IBL-C105 e Ankistrodesmus fusiformis IBL-C111.  Os dados de produção de biomassa e polímeros extracelulares foram tratados estatisticamente a 95% de confiança e utilizados para estimar os efeitos das variáveis sobre as respostas e a preditividade dos modelos gerados, bem como a combinação de variáveis para maximizar as respostas. Na produção de biomassa por C. vulgaris, a otimização para esta resposta indicou 1,6 g L^-1 de NaNO₃, 2,6 g L^-1 de glicerol e 165 rpm, para obter 1,18 g L^-1. E, na produção de polímeros extracelulares por A. fusiformis, a otimização para esta resposta indicou 1,6 g L^-1 de NaNO₃, 2,2 g L^-1 de glicerol e 141 rpm, e estes valores foram similares aos estabelecidos para o ponto central, que obteve 0,85 g L^-1 de polímeros extracelulares. Nos cultivos otimizados por C. vulgaris e A. fusiformis, as composições encontradas de ácidos graxos demostraram potencialidade para o uso destes óleos gerados para produção de biodiesel, entretanto, apenas os parâmetros de qualidade de biodiesel apresentados pelo óleo obtido por C. vulgaris estavam em conformidade com todos os parâmetros de referência analisados. As amostras dos cultivos em condições ótimas por C. vulgaris e A. fusiformis apresentaram índice de emulsificação acima de 50%, o que evidencia que estas podem ser bons agentes emulsificantes. Os EPS produzidos nos cultivos otimizados por C. vulgaris e A. fusiformis, caracterizados como fluídos não-newtonianos, foram comparados com a goma xantana Sigma, e considerados menos pseudoplásticos, entretanto, o EPS obtido por A. fusiformis apresentou resultados mais similares aos desta goma comercial. Assim, a aplicação da Matriz de Doehlert auxilia na identificação das condições favoráveis para a obtenção de bioprodutos, e as variações na concentração de NaNO₃, concentração de glicerol e na velocidade de agitação dos cultivos heterotróficos das microalgas C. vulgaris IBL-C105 e A. fusiformis IBL-C111, exercem influência na produção e propriedades (produtividade, composição química, viscosidade aparente) da biomassa e dos polímeros extracelulares obtidos.

O presente trabalho propõe o estudo de um revestimento compósito de zinco obtido por eletrodeposição contendo nanocristais de um polímero natural. O revestimento compósito foi produzido por eletrodeposição na ausência e na presença de diferentes concentrações de nanocristais de Licuri, Casca de Soja e Algodão. Neste trabalho, o efeito da adição de nanocristais na morfologia, estrutura, resistência à corrosão e dureza do revestimento de zinco é investigado. O efeito da adição dessas partículas na eficiência de deposição também é investigado por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X, medidas de rugosidade e microdureza Vicker, testes de perda de massa, obtenção de curvas de polarização potenciodinâmicas e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Medidas de eficiência de densidade de corrente também foram tomadas. Verificou-se que a adição do nanocristal de Licuri não era viável pois ele não formava um depósito estável e logo foi descargado seu uso. Com os resultados obtidos ficou claro que a presença do nanocristal de soja reduz a dureza, mas aumenta a resistência à corrosão do revestimento de Zn e este efeito está relacionado com a diminuição da rugosidade do revestimento. Já o nanocristal de algodão no banho de deposição levou à produção de um revestimento com morfologia mais fina e com menor rugosidade em relação ao revestimento de Zn obtido na ausência do nanocristal. Foi notado que adição de nanocristais de algodão aumenta a eficiência de corrente e resistência à corrosão do revestimento de zinco em solução de NaCl 0,5 mol/L, sendo este efeito mais significativo com o aumento do teor dos nanocristais. Com a adição de 10% v/v de nanocristais de algodão, a resistência à polarização do revestimento foi melhorada em até 5 vezes, enquanto sua taxa de corrosão foi reduzida em até 6 vezes.

O biodiesel tem se mostrado altamente promissor na substituição parcial ou total do diesel a base de petróleo. Por ser um biocombustível biodegradável e renovável, há cada vez mais interesse acadêmico, governamental e empresarial no aprimoramento do processo de produção de biodiesel. A rota mais conhecida para a produção do biodiesel é a reação de transesterificação de um óleo vegetal ou gordura animal (substância apolar) com um álcool de cadeia curta (substância polar). Porém, a natureza apolar e polar dos reagentes causa dificuldades na homogeneização do sistema reacional podendo conduzir a perda de rendimento. O uso de tensoativos na reação de transesterificação pode reduzir a dificuldade de transferência de massa, diminuir o tempo de reação, a quantidade de catalisador, a temperatura e aumentar o rendimento de produção. No presente trabalho o biodiesel foi produzido a partir de óleo de dendê via rota metílica, utilizando hidróxido de potássio como catalisador e tensoativo de óleo de coco. Foi realizado um planejamento experimental do tipo delineamento composto central (DCC), tendo como variáveis independentes a razão molar álcool:óleo, quantidade de tensoativo e tempo de reação. O melhor rendimento de biodiesel foi de 98,64% em massa e 98,04% em teor de éster, nas condições ótimas de 30 min, razão molar metanol:óleo de 8,28:1, 1,05% em massa de tensoativo de óleo de coco, a 30 °C e 1% em massa de hidróxido de sódio. As análises termogravimétricas (TG) do biodiesel no ponto ótimo, sob diferentes taxas de aquecimento (10, 20 e 30 °C min^-1), indicaram que o biodiesel de dendê é estável termicamente em temperaturas inferiores a 200 °C. A partir dos resultados de TG foram empregados os métodos isoconversionais de Flynn-Wall-Ozawa e Kissinger para o cálculo da energia de ativação (Ea). Outros parâmetros cinéticos e termodinâmicos, como fator pré-exponencial (A), a ordem de reação (n) e entalpia (∆H), também foram calculados e comparados com a literatura.

A crescente atenção dada à poluição ambiental em todo o mundo, motivou inúmeros países a criarem leis e regulamentos para restringir o teor de enxofre na gasolina. Atrelado a essas restrições, há o aumento da demanda pelo processamento de óleos mais pesados nas refinarias, os quais possuem altos teores de enxofre, e exigem uma maior severidade no seu processamento. A maior parte dos compostos sulfurados presentes na gasolina são provenientes da unidade de Craqueamento Catalítico Fluidizado (FCC), com aproximadamente 90% do total de enxofre presente na gasolina sendo oriundas desta unidade. Entre os principais contaminantes sulfurados presentes na faixa da gasolina estão o tiofeno, alquiltiofenos, benzotiofenos e dibenzotiofenos. A redução desses compostos a H₂S é dificultada devido a estabilidade do anel aromático, em especial o 2-metiltiofeno que tende a isomerizar a 3-metiltiofeno. Assim, a busca por novos catalisadores que apresentem baixo custo e elevada seletividade para a redução de compostos sulfurados a H₂S in situ no FCC vêm se intensificando. Neste contexto, o presente estudo avaliou como as mudanças nas propriedades ácidas e texturais resultantes da geração de mesoporosidade em zeólita Beta comercial afetam a atividade e o rendimento na formação de H₂S. Para isso, foi utilizado uma corrente de n-hexano contendo 100 ppm de enxofre (2-metiltiofeno). Os testes reacionais foram realizados na temperatura de 500 ^oC, a pressão atmosférica e velocidade espacial de 0,83 s^-1, condições estas próximas as da unidade de FCC. Os catalisadores avaliados foram obtidos a partir da dessilicação de uma zeólita Beta comercial (SAR 18) seguindo um planejamento experimental realizado com 3 variáveis (tempo, temperatura e concentração de NaOH). As modificações texturais, químicas e estruturais foram avaliadas a partir das técnicas de fisissorção de N₂, FRX e DRX, respectivamente. A avaliação estatística realizada indicou que a variável significativa para a geração de mesoporosidade foi a concentração. Os catalisadores tratados com concentração de 0,3M de NaOH obtiveram os maiores volumes de mesoporos e de perda de cristalinidade. Todos os catalisadores dessilicados apresentaram aumento do número de sítios fortes de Brønsted e da formação de H₂S. O rendimento máximo de H₂S foi de aproximadamente 73%, enquanto a zeólita Beta precursora obteve 35%. O catalisador mais promissor para a formação de H₂S foi o HB-at4, ao qual obteve formação a H₂S de 80,65%, enquanto a zeólita precursora obteve 52,34%.

O petróleo é aplicado nos diversos setores da economia, contudo, a sua produção pode desencadear impactos ambientais capazes de destruir biomas provenientes de derramamentos offshore e onshore. Com o intuito de remediar áreas impactadas, são aplicadas barreiras de contenção e limpeza em ambiente marinho. A fibra de sisal é encontrada em larga escala na natureza como subproduto de produções agrícolas além de serem materiais de fontes renováveis bem como biodegradáveis. O presente artigo apresenta, como objetivo, revisar os derramamentos de petróleo, bem como os métodos de resposta, através de uma pesquisa exploratória. Contempla, ainda, um estudo de caso, envolvendo testes realizados em laboratório a fim de verificar a eficiência da fibra de sisal in natura na sorção do petróleo da Bacia de Campos. As análises morfológicas da fibra, através do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), permitiram o acesso a imagens ampliadas da área superficial da fibra, compostas por poros responsáveis pelo processo de adsorção do óleo. Para avaliar a sua eficiência, ensaios de derramamentos offshore foram simulados, sob períodos distintos (5, 20, 40, 60, 90 e 120min), utilizando a mesa reciprocante (126 rpm), que simula a hidrodinâmica marinha. Os dados colhidos sugeriram a necessidade de um tempo mínimo de 5 minutos de contato com óleo em eventuais derramamentos marinhos. A reciclagem da fibra foi analisada ao longo de seis ciclos subsequentes. O potencial adsortivo do último ciclo decaiu aproximadamente 12% da primeira sorção, caracterizando uma boa reutilização da fibra após sucessivas aplicabilidades.

O crescimento da demanda energética mundial por petróleo tem proporcionado aumento na sua exploração, produção e no transporte em ambientes onshore ou offshore. Entretanto, durante a realização dessas atividades podem ocorrer derramamentos de óleo ocasionado por vazamentos, corrosão das tubulações, blow-outs, entre outros. Derramamentos de petróleo contaminam o meio ambiente, afetando o solo, águas superficiais e até areias de praia. A remediação de sedimentos contaminados como areia e solos é uma tarefa complexa visto que o petróleo adsorve nas superfícies dos grãos sendo de difícil remoção. A remediação de sedimentos contaminados pode ser realizada por métodos físicos, químicos, biológicos ou combinação entre eles. Dentre os métodos aplicados para tratamento, a utilização de sistemas microemulsionados têm se destacado no âmbito científico devido aos bons resultados de eficiência de remoção, redução na quantidade de tensoativo quando comparado a sua aplicação isolada e possibilidade de utilização de tensoativos biodegradáveis. O presente trabalho teve como finalidade analisar um sistema microemulsionado composto por tensoativo de origem vegetal na remediação de areia de praia contaminada por petróleo. A formulação microemulsionada era composta por sabão de coco, n-butanol, água destilada e n-hexano. O planejamento experimental de mistura foi utilizado com o objetivo de determinar uma composição ótima para a microemulsão. De posse desta composição, foram realizados novos experimentos a fim de avaliar os efeitos. Os resultados mostraram que incrementos na massa da microemulsão aplicada proporcionou aumento no percentual de óleo removido. Enquanto que o tempo de contato não influenciou no percentual de óleo removido. Os percentuais de óleo removido variaram de 8,96 a 58,07%.

As emissões de gases de efeito estufa e mudanças climáticas tornam necessárias as buscas por fontes de energias e produtos que não tenham origem no petróleo. Neste contexto, o Departamento de Energia dos Estados Unidos elaborou um relatório definindo doze moléculas plataformas que podem ser obtidas a partir de biomassa lignocelulósica. Uma dessas moléculas é o ácido levulínico, um composto orgânico, polar e reativo que pode formar diversas substâncias com aplicações no mercado, substituindo compostos da indústria petroquímica. Neste trabalho, foi realizada uma pesquisa, através de publicações científicas e patentes, das possíveis rotas de produção do ácido levulínico obtido a partir de biomassa, elaborando uma análise crítica das tecnologias disponíveis, as suas vantagens e desvantagens, bem como dos derivados que podem ser sintetizados a partir desta molécula plataforma. Foram utilizados relatórios de empresas de consultoria de mercado, para analisar o mercado atual e futuro do ácido levulínico e de um possível derivado. Em 2021, o mercado mundial do ácido levulínico deve alcançar US$ 24,0 milhões, com projeção de US$ 49,2 milhões para 2027 e uma taxa de crescimento anual de 12,7%. O ácido levulínico é sintetizado a partir da hidrólise ácida da biomassa, sendo que nas publicações pesquisadas 51% utilizavam biomassa vegetal, 30% açúcares e 19% outros tipos de biomassa. Nas publicações científicas prospectadas, a catálise heterogênea para síntese do ácido levulínico corresponde à 45%, a catálise homogênea 38% e a catálise com líquidos iônicos 17%. O ácido levulínico já é produzido industrialmente através de catálise homogênea com ácido clorídrico ou sulfúrico, mas a catálise heterogênea e a catálise com líquidos iônicos são potenciais formas de se obter o ácido levulínico a partir da biomassa, evitando o uso de materiais nobres nos reatores e o custo de separação do catalisador da catálise homogênea. Para potencializar este crescimento, é essencial que sejam pesquisadas as rotas de síntese de derivados do ácido levulínico. Devido a sua reatividade, o ácido levulínico pode formar muitos derivados, sendo encontrados 30 citações de derivados do ácido levulínico nas publicações científicas. Dentre estes derivados, está a γ-valerolactona, um éster cíclico que pode ser utilizado como solvente em processos químicos, substituindo compostos perigosos para a saúde humana, como precursor de combustível ao formar hidrocarbonetos de composição próxima ao diesel e na síntese de monômeros do nylon 6 e 66 substituindo o benzeno, substância carcinogênica, como fonte de carbono. Estas aplicações da γ-valerolactona, representam apenas 5% do mercado mundial do ácido levulínico, mostrando que a γ-valerolactona pode ser utilizada como propulsora do ácido levulínico na economia mundial. O ácido levulínico é uma molécula plataforma importante para as biorrefinarias e a produção da γ-valerolactona é essencial para agregar valor à biomassa nas biorrefinarias e diminuir a dependência da economia mundial do petróleo.

A quantificação de contaminantes inorgânicos em petróleo e em seus derivados é de grande
importância, pois a presença desses metais pode influenciar negativamente o processo de
refino, causando, principalmente, redução da qualidade dos derivados produzidos, além da
contaminação ambiental. Muitas estratégias vêm sendo utilizadas no preparo de amostras de
interesse petroquímico para a determinação de contaminantes inorgânicos. O processo
oxidativo avançado (POA) têm sido uma boa proposta por se tratar de um método simples,
com uso mínimo de reagentes, com baixíssima chance de contaminação e com alto poder de
degradação da matéria orgânica. No presente trabalho, o processo oxidativo avançado foi
proposto como procedimento complementar para total degradação da matéria orgânica em
amostras de petróleo, o uso da fibra de sisal (agave sisalana) como suporte sólido na
determinação de contaminantes inorgânicos em amostras de diesel e a aplicação de
ferramentas quimiométricas na distinção de paleoambientes deposicionais de amostras de
rochas geradoras de petróleo. Os resultados mostraram que uma única etapa de digestão ácida
em um sistema fechado pode não ser suficiente para eliminar completamente a matriz
orgânica e que a combinação do procedimento de foto-oxidação ajudou a reduzir o conteúdo
de carbono residual, melhorando os sinais na determinação de Cd, em que os teores de Cd
variaram de 38,4 a 52,6 μg kg-1

. Fibras de sisal foram usadas para extrair Cu, Ni, Mn e Zn de
amostras de óleo diesel para determinação (ou seja, medições analíticas diretas no suporte
sólido) dos analitos por Espectrometria de Fluorescência de Raios-X por Dispersão de
Energia (EDXRF). Concentrações de Cu, Ni, Mn e Zn em amostras de óleo diesel variaram de
0,15-0,27; 0,17-0,30; 0,49-0,78 e 0,34-0,54 μg g
-1
, respectivamente. A quantificação de
metais nas rochas e nos extratos de rochas mostrou ser muito relevante para a análise do
paleoambiente deposicional de cada formação. Foram aplicadas as análises de componentes
principais (PCA) e de cluster hierárquicos (HCA). Dentre os dados geoquímicos inorgânicos,
os parâmetros usados foram as concentrações e as razões de alguns elementos (Al, Ba, Cr, Fe,
K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Sr, V e Zn). As amostras foram separadas em três grupos distintos,
possivelmente devido as diferentes características físico-químicas, e dos diferentes
paleoambientes deposicionais das formações Irati, Barreirinha e Candeias.

A  reforma  autotérmica  do  etanol é  uma  rota  alternativa à reforma  a  vapor  do metano para se produzir hidrogênio, utilizando matéria-prima renovável e podendo atingir a autossuficiência em seu reator principal.  Este trabalho realizou simulações utilizando o  software de simulação de processo dinâmico Aspen  HYSYS  para  ambas  as  reformas,  a  partir  de  variações  na  temperatura, razão vapor/matéria-prima e razão oxigênio/etanol a fim de compará-los quanto a produção  de  hidrogênio  e  ao  consumo  energético  de  seus  reatores  principais.  Para as  duas  reformas,  encontramos  modelos  matemáticos estatísticos empíricos  significativos    para  produção  de  hidrogênio  e  para  o  consumo  de  energia.   Na  reforma  autotérmica  do  etanol  houve  efeito  quadrático  da  temperatura e  interação  negativa  entre  ela  e  a  razão  oxigênio/etanol para  a  produção de  hidrogênio e para  o  consumo  de  energia  no  seu  reformador.  A  produção máxima da reforma do metano foi de 4,00 molH2/molCH4, nas condições de processo (pressão:  20  bar;  temperatura:  1000 ºC;  vapor/metano:  5,00  mol/mol),  com  uma eficiência  de  90%  e  consumo  de  energia  no  reformador  de  358,51  kJ/molmet.  Já nas condições de pressão:  20 bar; temperatura:  1000 °C; vapor/metano:  5,00 mol/mol; oxigênio/etanol 0,18 mol/mol, a reforma autotérmica do etanol apresentou eficiência de 86,33% e produziu 5,41 molH2/molC2H5OH. Estes resultados representam aumento de 35,25% em relação à reforma do metano com o mesmo gasto energético no reator principal (358,51 kJ/molC2H5OH). Para a reforma autotérmica do etanol, alteração da razão  oxigênio/etanol  para  0,90  mol/mol  não  ocasiona  consumo  de  energia externa pelo reator principal ao apresentar produção 5,00% superior a obtida pela planta com metano de 4,20 molH2/molC2H5OH.  Estes resultados permitem afirmar, que a reforma autotérmica do etanol é competitiva, comparativamente a reforma a vapor do metano, ao produziu maior quantidade de hidrogênio com menor consumo energético.

O crescimento das aplicações dos líquidos iônicos e consequente necessidade de
obtenção de suas propriedades e de suas misturas em amplas faixas de temperatura e
composição torna imperativo o desenvolvimento de novos modelos que possam tornar
esse procedimento mais rápido e barato. As redes neurais são métodos amplamente
utilizados em diversas áreas da ciência e da engenharia, incluindo a predição de
propriedades. Por isso, o presente trabalho se dedicou a estudar a predição da massa
específica, velocidade do som e viscosidade de misturas binárias de líquidos iônicos
baseados em amônio e água usando redes neurais e como as mudanças nas
configurações das redes influenciam o desempenho da predição. O treinamento da rede
foi realizado utilizando dados da literatura. As variáveis de entrada foram a temperatura,
a fração mássica de líquido iônico e a quantidade de cada grupo estrutural usada para
caracterizar o líquido iônico. Os resultados obtidos mostram que as redes neurais são
um importante aliado na modelagem de propriedades termofísicas de líquidos iônicos e
suas misturas, alcançando erros relativos absolutos médios de 0.0107%, 0.1% e 0.2%
nas predições da massa específica, velocidade do som e viscosidade, respectivamente.
Quando comparadas aos modelos neurais disponíveis na literatura para outros líquidos
iônicos, as redes neurais deste trabalho apresentaram desempenho superior no caso da
massa específica e da viscosidade e praticamente equivalente no caso da velocidade do
som. Os erros máximos para cada propriedade também foram considerados adequados e
não foram observadas tendências ou erros sistemáticos relevantes em suas predições.

 O teor de compostos sulfurados presentes nos combustíveis, utilizados em motores automotivos de combustão interna, tem sido, cada vez mais, controlado devido a regulamentações ambientais mais rígidas em vigor em diversos países. A redução de compostos tiofênicos, em particular, apresenta alto grau de complexidade devido a estabilidade eletrônica do anel aromático. Desta forma, há uma busca por processos e materiais mais limpos, com elevada seletividade, viabilidade econômica e que possibilitem a redução dos tiocompostos com formação de H₂S ou através da abertura do anel, proporcionando a formação de produtos de cadeia aberta mais facilmente eliminados. Neste contexto, este estudo avaliou as transformações do 2-metiltiofeno, como composto modelo em uma corrente de n-hexano, utilizando argilas ativadas pilarizadas e incorporadas com zinco, visando avaliar a abertura do anel tiofênico e a formação de H₂S. As reações ocorreram a temperatura de 450°C, sob pressão atmosférica, com velocidade espacial de 0,83 s^-1. As argilas foram modificadas a partir da incorporação de pilares de alumina e impregnação de zinco. As modificações texturais, estruturais e físico-químicas foram analisadas por DRX, Fisissorção de N₂, FRX, MEV, TG, DRIFTs – C₅H₅N_, TPD – NH₃ e TPO. Os catalisadores foram avaliados em uma unidade de laboratório dedicada, exclusivamente, a estudos de transformação de moléculas sulfuradas. A acidez do catalisador e as reações secundárias de transferência de hidrogênio foram avaliadas e relacionadas à formação dos produtos. Catalisadores com maior razão de sítios ácidos de Brønsted/Lewis promoveram as reações de transferência de hidrogênio, favorecendo a produção de H₂S, enquanto que, aqueles com maior quantidade de sítios ácidos de Lewis favoreceram a formação de mercaptanas. As argilas pilarizadas levaram a formação preferencial do 2-propanotiol, enquanto que, as argilas não pilarizadas formaram mais H₂S. O catalisador mais seletivo para formação de 2-propanotiol foi o Zn/KSF-PILC (67%) enquanto que a KSF e a Zn/KSF formaram mais H₂S (94% e 88%, respectivamente).

A preocupação diante do cenário ambiental e as mudanças climáticas que o planeta vem sofrendo, torna-se constante a busca pelo desenvolvimento de produtos de cadeia industrial mais limpa e obtidos a partir de fontes renováveis. Nessa perspectiva, o Departamento de Energia dos Estados Unidos (US DOE) realizou um mapeamento, seguindo avaliações econômicas e tecnológicas, das moléculas denominadas plataformas, as quais doze apresentam um enorme cunho competitivo, podendo ser produzidas a partir do açúcar proveniente da biomassa. O ácido itacônico (AI) é uma molécula plataforma muito promissora devido à possibilidade de obter produtos como metacrilato de metila e látex sintético, com a perspectiva de que seu mercado global cresça a uma taxa média anual de 4,3% (CAGR) de 2019 a 2025, superior a US $ 125 milhões em vendas. A principal via tecnológica utilizada para obter o AI é a fermentação utilizando variações do fungo Aspergillus. Neste trabalho, foi realizado um levantamento das principais tecnologias envolvendo o processo de biossíntese do AI a partir de biomassa, baseado na avaliação de artigos científicos e patentes publicados, estabelecendo uma análise crítica a respeito destas tecnologias, bem como suas perspectivas de produção para os próximos anos. Os principais avanços estão relacionados à engenharia genética, já que Aspergillus terreus é mais tolerante as condições empregadas na síntese e otimização do processo. O principal substrato utilizado é a glicose (52%), seguida pelo glicerol (25%). Entre os resultados apresentados na pesquisa, a melhor produtividade ocorreu com U. maydis, com 220 g/L de AI, com rendimento de 0,33 g/g, utilizando glicose como fonte de carbono. Aliado a escolha do melhor microrganismo, os fatores fundamentais que devem ser observados para o aumento da produtividade de AI, consistem na morfologia do fungo empregado, pH e componentes médios presentes durante a etapa fermentativa, em virtude que a determinação das condições dessa etapa está interligada diretamente aos custos envolvidos durante o processo. Em suma, por mais que o AI seja uma molécula plataforma com grande potencial econômico, ainda é necessário otimizar o seu processo biotecnológico para que possa ser vantajosa a sua produção.

O gás liquefeito de petróleo (GLP) é um dos produtos do refino do petróleo e de unidades de processamento de gás natural (UPGN); em refinarias e terminais de distribuição é comumente armazenado em vasos esféricos ou cilíndricos, uma vez que nestas instalações um grande volume deste produto é produzido e/ou movimentado. Diante do alto risco de destrutibilidade associado ao GLP, como o ocorrido em uma planta de processamento no Golfo do México e na Refinaria de Duque de Caxias, foram criadas normas e códigos nacionais e internacionais para o dimensionamento dos sistemas de combate a incêndio em instalações industriais de GLP. Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre normas para projeto de sistemas de proteção e combate a incêndio em parques de armazenamento de GLP, com vistas a se obter um projeto mais seguro e econômico. Em especial, comparam-se os métodos de proteção e combate a incêndio e as taxas e vazões de água para resfriamento propostas para três casos distintos: (1) a Instrução Técnica N° 28 (2017) do Corpo de Bombeiros Militar da Bahia, que é similar a Instrução de outros Corpos de Bombeiros Militares brasileiros; (2) a norma N-1203 (2013) da PETROBRAS e (3) as normas internacionais API-25010 (2011) e API-2510A (2015) do American Petroleum Institute. Como estudo de caso, foi analisado um parque de esferas de armazenamento de GLP, onde foram determinadas as esferas a serem resfriadas e as vazões de água necessárias nos Casos 1 e 2, utilizando-se os dados prescritos pelas normas. Para o Caso 3, foi utilizado o simulador ALOHA, com a finalidade de calcular o raio de ação da taxa de radiação térmica, e posteriormente selecionar as esferas a serem resfriadas. Em particular, verificou-se que o Caso 3 foi o que apresentou um custo, aproximadamente, 36% inferior aos demais, em relação às tubulações e equipamentos. Verificou-se, também, que as normas brasileiras são mais prescritivas e estão obsoletas perante os avanços da Engenharia de Incêndio, podendo tornar o projeto inadequado, pois não levam em consideração os riscos e condições ambientais da instalação analisada. As normas internacionais, entretanto, mostraramse adequadas propondo análise das instalações utilizando cenários realista de exposição a fogo para determinação dos equipamentos a serem protegidos e das vazões e taxas de água. Como resultado adicional, foi proposta uma metodologia sistemática para projeto de sistemas de proteção e combate a incêndio, reunindo diversos procedimentos descritos na literatura. Em geral, esse trabalho apresenta uso potencial para aplicação em outros tipos de instalações industriais que lidam com o armazenamento de substâncias inflamáveis

Esse estudo apresenta um modelo matemático em regime transiente capaz de prever a produção de carvão em um processo de pirólise rápida, a partir um reator de leito fluidizado. O modelo foi desenvolvido a partir da decomposição térmica de uma partícula de sisal e sua solução dependeu de dados não relatados na literatura. O coeficiente convectivo do meio reacional foi encontrado a partir de dados experimentais da unidade piloto, envolvendo calores cedidos e dissipados pelo sistema reacional. A temperatura superficial da partícula foi medida em um novo teste de bancada, no qual algumas partículas foram transformadas por pirólise à uma temperatura de reação fixa. A temperatura superficial de um conjunto de partículas foi medida a cada tempo de reação, assim como seus diâmetros e massas. A massa específica da partícula foi medida com o auxílio da picnometria a gás, utilizando as partículas obtidas no experimento de medida da temperatura superficial. A partir dos resultados dos diâmetros e massa específicas das partículas, foi possível determinar as suas capacidades caloríficas. O sistema de equações obtido foi resolvido em ambiente MATLAB, obtendo-se perfis de temperatura de superfície e massa da partícula ao longo da reação. Os dados necessários para se calcular a massa de carvão teórica de uma unidade piloto de pirólise foram o diâmetro das partículas, obtidos a partir da simulação do modelo, e as velocidades resultantes da partícula no reator, obtidas a partir de um balanço de forças em uma partícula. O tempo de residência da partícula calculado foi de 35 s, e a massa de carvão calculada teve uma discrepância de 6,38% em relação a dados coletados na unidade piloto de produção.

A representação de modelos para a predição do perfil consumidor para a indústria de perfumaria é um diferencial para o estreitamento das relações entre consumidores e setores de desenvolvimento da indústria de HPPC- Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos. Tendo em vista a importância do tema e escassez de trabalhos publicados na literatura, esse projeto de pesquisa se concentrou no desenvolvimento de um modelo com bases em inteligência artificial para servir como ponto de partida para determinação de novas composições de perfumes para consumidores, tanto de forma individual quanto em grupos de interesse, de acordo com seu perfil psicológico e escolhas anteriores de fragrâncias comerciais. O modelo desenvolvido nesse estudo baseia-se em redes neurais artificiais para correlação das variáveis relacionadas ao perfil de consumo (variáveis de aceitação: amar, gostar, não gostar; variáveis de indicação de uso: uso diurno, noturno, primavera, verão, outono e inverno), escolhas do consumidor (variáveis de consumo: ter o perfume, desejar ter o perfume, já ter comprado o perfume anteriormente), indicadores de performance de fragrâncias (silagem e projeção), dados referentes a equilíbrio liquido-vapor (limiares de odor de fragrâncias) e informações sensoriais sobre substâncias odorantes utilizadas na perfumaria. Foi construído um banco de dados composto pelas variáveis de aceitação, de indicação de uso, de consumo, indicadores de performance e limiares de odor de fragrâncias. O levantamento de dados foi realizado através de uma biblioteca virtual de perfumaria e de uma página especializada em insumos para fragrâncias, utilizando técnicas de raspagem de dados: Web Crawling e Web Scrapping. Nove modelos de predição de perfil foram testados com variações pré-determinadas, totalizando 66 redes neurais artificiais. Dentre os resultados apontados, uma rede neural artificial foi escolhida como mais representativa para esse banco de dados, de modo a se conseguir predizer qualquer uma das 22 variáveis a partir de outras restantes, como por exemplo, a aceitação de uma fragrância a partir de sua longevidade na pele e período do ano que está sendo utilizada. A predição mostrou-se adequada com erro médio absoluto de 0,003%. Por meio das variáveis de saída processadas foram estabelecidas relações gráficas entre cada um dos parâmetros analisados, tais como: indicação de uso da fragrância em relação aos períodos do dia e estações do ano, avaliação da silagem, longevidade e das preferências de cada consumidor em relação as fragrâncias. As relações gráficas obtidas foram validadas através do método de análise de componentes principais (PCA) que determinou as correlações matemáticas presentes em todo o conjunto de dados. Dados subjetivos, tais como: intensidade de acordes olfativo e notas olfativas, os quais mostraram-se inadequados aos tratamentos numéricos do tipo redes neurais e análises estatísticas, foram representados através de infográficos do tipo pictóricos e nuvem de palavras criando um modelo subjetivo que relaciona o impacto e distribuição dos acordes e notas de um perfume em cada fragrância. O conhecimento de novas relações entre os aspectos envolvidos na escolha do consumidor evidenciou a aplicabilidade dos modelos e análises propostas para predição do perfil de consumo, entendimento das demandas do mercado, apresentando potencial para ser utilizado como base para um sistema de personalização de fragrâncias por grupos ou consumidores específicos.

Os compostos fenólicos são poluentes encontrados em muitas águas naturais, que devem ser eliminados devido ao seu alto potencial carcinogênico. Diversas rotas têm sido propostas para esta remoção, mas a reação foto-Fenton heterogênea tem sido reconhecida como um dos métodos mais eficientes. Entretanto, ainda existem alguns problemas serem superados para tornar esse processo comercialmente viável, como o desenvolvimento de um catalisador de baixo custo e não tóxico, que possa remover esse poluente de forma eficiente, sem produzir nenhum outro composto tóxico. Com esse objetivo em mente, neste trabalho foram preparados catalisadores de óxidos de ferro suportados em carbono e avaliados na degradação fotocatalítica de fenol combinada com peróxido de hidrogênio. O carbono foi preparado a partir da carbonização dos resíduos de sisal, seguida de ativação física com vapor. Os carvões foram, então, impregnados com nitrato de ferro, para obter catalisadores com 5, 10, 15 e 20% p/p de Fe. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, análise química, difração de raios X, espectroscopia Mössbauer, espectroscopia Raman, medida de área de superfície específica e de porosidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de refletância difusa e dessorção à temperatura programada. Os catalisadores foram avaliados a 34 ° C e 1 atm, utilizando uma corrente aquosa contendo 500 ppm de fenol, mantida sob fluxo de oxigênio para simular um lago natural. Todas as amostras apresentaram fases cristalinas como octocarbono, carbono romboédrico e grafite. Nas amostras contendo ferro, também foram detectadas as fases hematita (a-Fe₂O₃), maghemita (g-Fe₂O₃), magnetita (Fe₃O₄), wustita não estequiométrica (Fe_0.918O), ferro metálico (a-Fe) e carboneto de ferro (c-Fe₅C₂). A presença e a quantidade de cada fase variaram com o teor de ferro. A magnetita, a wustita e o ferro metálico foram produzidos pelo monóxido de carbono, resultante da oxidação do carbono por íons nitrato (do precursor). O monóxido de carbono também foi capaz de se difundir no carbono, onde reagiu formando carbeto de ferro. O ferro também diminuiu o ordenamento dos carvões e esse efeito aumentou com a quantidade de ferro, diminuindo os defeitos relacionados à hibridização sp³ e a hibridização sp² da grafite. A porosidade dos catalisadores também aumentou com a quantidade de ferro, resultando em um aumento de áreas de superfície específicas. A superfície do carbono é composta por grupos ácidos, como carboxílico, anidrido, lactônico, carboxílico e anidrido carbonílico, além de grupos básicos (quinonas). Ao impregnar o ferro no carbono, a quantidade e o tipo de grupos funcionais variaram em função do seu conteúdo (5, 10 15 e 20%). O catalisador com 5% de ferro apresentou grupos carboxílicos, lactônicos, fenólicos e quinônicos, enquanto o catalisador com 10% de ferro mostrou grupos carboxílicos, lactônicos e quinônicos. Por outro lado, o catalisador com 15% de ferro apresentou grupos carboxílicos, lactônicos, anidridos, carbonílicos, quinônicos e fenólicos e o catalisador com 20% de ferro apresentou apenas grupos lactônicos, carbonil e quinônicos. A capacidade adsortiva dos catalisadores, bem como sua atividade e seletividade, foram dependentes do teor de ferro e do tipo e quantidade dos grupos superficiais. Todos os catalisadores foram capazes de remover eficientemente o fenol de correntes aquosas, mas a amostra com 15% de ferro foi a mais ativa e seletiva na oxidação do fenol, removendo-o em 60 min, sem produzir compostos intermediários tóxicos.

O aumento da produção de biodiesel tem levado a um excedente na quantidade de glicerol. O presente trabalho teve por objetivo estudar a reação da amoxidação direta do glicerol a acrilonitrila em catalisadores bifuncionais contendo molibdênio ou aditivado com antimônio e nióbio utilizando alumina como suporte ácido. O estudo catalítico foi dividido em três partes: catalisadores com diferentes concentrações de molibdênio suportado na alumina, catalisadores bimetálicos contendo antimônio e molibdênio suportado na alumina e um catalisador contendo molibdênio suportado em nióbio-alumina. A composição dos catalisadores com diferentes metais e suportes foi escolhida com o objetivo de avaliar o efeito das propriedades ácidas/redox no rendimento em acrilonitrila. Os catalisadores sintetizados pelo método de impregnação úmida foram caracterizados por fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier (FTIR), adsorção/dessorção de nitrogênio, análise morfológica  por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão em alta resolução (MET), dessorção a temperatura programada de amônia (TPD-NH₃) e temperatura programada de redução de hidrogênio (TPR-H₂). A avaliação catalítica foi realizada em um reator de fluxo contínuo e leito fixo, sob atmosfera de ar sintético, NH₃ e glicerol, a 1 atm e 400 ºC. A formação da acrilonitrila foi observada em todos os catalisadores. Dentre os catalisadores com diferentes concentrações de molibdênio suportado em alumina o que apresentou melhor resultado foi o de 10,0 % Mo/ γ-Al₂O₃ com rendimento de 19 % em acrilonitrila. Já para os catalisadores bimetálicos contendo antimônio e molibdênio suportado em alumina o que apresentou maior rendimento foi o MoSb/γ-Al₂O₃ (2/1) com 25 %. O catalisador contendo molibdênio com o suporte nióbio-alumina (Mo/Nb₂O₅/Al₂O₃) foi o que, dentre os estudados, apresentou o melhor resultado, com 31 % de formação de acrilonitrila.

A glicerina é o principal subproduto das plantas industriais de biodiesel e novas rotas tecnológicas vêm sendo estudadas para o seu aproveitamento, devido ao aumento da produção mundial do biocombustível. Uma das possíveis aplicações é na produção de ácido acrílico, um produto com diversas utilidades no meio industrial. Neste estudo foi desenvolvido um novo processo de produção do ácido acrílico a partir da glicerina loira, passando pela purificação dessa glicerina para retirada de impurezas, seguida da reação desidratação oxidativa em um único estágio e, finalmente, a purificação do ácido acrílico produzido até especificação no grau de ácido acrílico glacial. Verificou-se, pela literatura, que a melhor conversão e seletividade, para essa reação, foram obtidas com o uso de catalisadores do tipo vanadiosilicatos, sendo esses resultados utilizados como base para o projeto. O processo proposto foi simulado no programa comercial Aspen HYSYS v8.0, onde as operações unitárias mais utilizadas foram a destilação a vácuo e a extração líquido-líquido, visando a melhor qualidade do produto final e menor gasto de energia, bem como maior economicidade como um todo. Com o processo modelado, pôde-se estimar os custos de investimento do projeto.   Através da análise econômica, verificou-se que o processo é viável e, para uma razão VPL/Investimento maior ou igual 2, o tempo de retorno foi de 10 anos. Além disso, foi feita análises de sensibilidade, que buscava verificar a viabilidade do projeto considerando uma faixa de preço da glicerina loira do valor atual d US$ XX até o dobro desse valor; uma redução no preço do ácido acrílico glacial d etanto para tanto, e reduções tributárias para o projeto, considerando vantagens governamentais de atração de investimento sustentáveis que utilizam recursos renovaveis. Verificou-se que o projeto manteve sua viabilidade nos 3 cenários, o que fortalece o seu potencial econômico.

A biodiversidade brasileira favorece a implantação de projetos que possibilitem meios de produção mais limpos, fazendo do Brasil um potencial território para a implantação de biorrefinarias. Tendo em vista que a produção de lacticínios vem crescendo bastante, principalmente na região sudeste do país, o soro do leite, principal efluente desse processo, é uma alternativa para o uso como matéria-prima na produção do biopolímero biodegradável PHB (polihidroxibutirato), que possui características similares às dos plásticos convencionais provenientes do petróleo. Embora o PHB apresente propriedades equivalentes à maioria dos polímeros petroquímicos, seu custo de produção é elevado, devido a utilização de matérias-primas de alto custo, como glicose, sacarose e outras fontes de carbono. Entretanto, resíduos industriais, como o soro de leite, podem ser utilizados como uma alternativa de baixo custo para a obtenção do PHB. O polihidroxibutirato pode ser obtido bioquimicamente a partir de micro-organismos, usando matérias-primas com alta fonte de carbono, como a lactose, encontrada no soro do leite. Além disso, o subproduto dessa produção, a proteína presente no soro de leite (Whey protein), possui um alto valor agregado, contribuindo para a ampliação da receita do empreendimento. Tendo em vista o potencial econômico do processo e a escassez de dados da literatura, resolveu-se conduzir a modelagem e a simulação, bem como o estudo de viabilidade econômica de um processo de produção do PHB a partir do soro do leite, em escala comercial, com base no processo proposto em escala de laboratório por Ahn, Park e Lee (2000). Os resultados obtidos são encorajadores, pois sinalizam que o processo é economicamente viável, apesar das premissas conservadoras adotadas. Em geral, esse trabalho aponta para o potencial de se criar biorrefinarias em regiões do Brasil onde se têm grandes rejeitos de biomassa. Além das reduções dos impactos ambientais, essa integração pode contribuir para o desenvolvimento das regiões rurais através de geração de empregos e atração de investimentos

A obtenção de bens de consumo a partir de fontes de resíduos agroindustriais mostra-se como uma alternativa mais sustentável em relação à produção baseada em petróleo. O conceito de Biorrefinaria surge da possibilidade de obter produtos químicos a partir de biomassa e seus resíduos de forma competitiva. Um modelo promissor de biorrefino é a plataforma dos carboxilatos, na qual a biomassa é convertida em ácidos carboxílicos de cadeia curta por fermentação anaeróbica utilizando uma comunidade de microrganismos. Os ácidos carboxílicos produzidos são então utilizados como moléculas plataforma para obtenção de diversos produtos, como polihidroxialcanoatos, combustíveis, flavorizantes e aromatizantes. O resíduo de sisal é uma matéria-prima potencial em uma biorrefinaria, considerando a relevância socioeconômica do sisal no semiárido baiano. Neste contexto, o presente trabalho estudou e avaliou a produção de ácidos carboxílicos por meio do processo de hidrólise e acidogênese do resíduo de sisal. Para isto, o resíduo de sisal foi submetido a pré-tratamento alcalino de modo a possibilitar uma maior suscetibilidade à ação dos microrganismos, e posteriormente caracterizado para compreender o impacto do pré-tratamento na composição e estrutura do material. Em seguida, foi proposta uma metodologia para o cultivo de uma comunidade de microrganismos a partir de esterco comercial e resíduo de sisal in natura e um planejamento experimental foi empregado para avaliar a robustez do processo em relação às variáveis pH e temperatura. O pré-tratamento resultou em um aumento do teor de celulose e remoção parcial da fração amorfa do material lignocelulósico. O uso de inóculo obtido da comunidade microbiana previamente cultivada reduziu significativamente a variabilidade do processo em relação ao uso de inóculo obtido diretamente do esterco e resíduo de sisal. Com o uso dessa comunidade microbiana, ácido propiônico foi obtido como produto principal (concentração máxima de 6g/L) e o processo mostrou-se independente do pH e da temperatura para pH entre 5,3 e 6,7 e temperaturas entre 30°C e 40°C. Desse modo, o resíduo sólido de sisal mostra-se como um substrato promissor para a obtenção de ácido propiônico via fermentação acidogênica, desde que seja empregada uma comunidade microbiana adequada

Os Líquidos Iônicos (LIs) são conhecidos por terem excepcionais propriedades físicoquímicas e serem ambientalmente amigáveis quando comparados com solventes orgânicos tradicionais. Essas substâncias vêm sendo usadas na síntese de biodiesel como catalisadores e também como cossolventes, neste último caso basicamente para preservarem catalisadores enzimáticos. Porém, de modo geral, para ambas as aplicações, as condições reacionais no tocante à razão molar álcool/óleo, quantidade adicionada de LI e tempo são geralmente elevadas. Por outro lado, quando se usam como catalisadores a temperatura de reação deve ser alta. No entanto, o grande atrativo destes compostos está em que oferecem benefícios ambientais, pois são reutilizáveis, não corrosivos e promovem a separação das fases no final da reação, facilitando os processos de purificação. Alguns desses compostos podem ser produzidos com uma estrutura química, tanto com grupos hidrofílicos como hidrofóbicos, e por tanto são categorizados como potenciais surfactantes, podendo promover a redução de tensão interfacial. Essa propriedade anfifílica pode ser usada com grande vantagem na reação de produção de biodiesel para diminuir as limitações relativas à transferência de massa interfacial, próprias da heterogeneidade do sistema. Essa diminuição melhora o contato entre as fases imiscíveis (óleo e álcool) e aumenta a taxa e rendimento da reação. O presente trabalho tem como finalidade estudar o efeito da adição de líquido iônico prótico (LIP) hexanoato de 2-hidroxietilamônio na reação de transesterificação alcalina de óleo de soja com metanol, para determinar o comportamento das variáveis de processo e sua influência sob o rendimento em peso do biodiesel produzido na procura pela obtenção de condições reacionais ótimas. Para isto foram estudadas variáveis dentro dos seguintes domínios razão molar álcool/óleo 3:1 - 9:1, 0 – 2,5% %LIP (%m/m) com referência à massa de óleo e tempo 10 −30 min. A metodologia de superfície de resposta, utilizando a técnica de delineamento composto central rotacional (DCCR), foi aplicada para otimização das variáveis de processo. As condições ótimas de reação foram alcançadas sob 1,30% (%m/m) de LIP [2HEA][Hx], razão molar álcool/óleo 7,46:1, 1% (%m/m) de KOH como catalisador, 30 °C de temperatura, durante 10 min de reação. O rendimento ótimo em massa foi de 96,77%. Os resultados mostram que baixas quantidades de LIP são suficientes para gerar uma diminuição de tensão interfacial no sistema, incrementando a miscibilidade dos reagentes em condições brandas de processo no qual se reflete no aumento do rendimento em massa. Esse efeito foi positivo no meio reacional, tornando o LIP promissor para ser aplicado como aditivo. Os parâmetros de qualidade do produto final, caracterizado para a condição ótima, foram índice de acidez, densidade a 20 °C, viscosidade cinemática a 40 °C, ponto de fulgor e aspecto, atendendo às e

Os sistemas de fluido térmico são instalações utilizadas para aquecimento ou
resfriamento indireto em unidades industriais. Uma unidade de hidrotratamento e
fracionamento de parafinas possui um sistema de óleo térmico para aquecimento
das correntes de processo de quatro trocadores de calor. Utiliza-se a mistura
eutética de bifenil e óxido de difenil desde o início da operação da planta na década
de 1980. Esta unidade industrial faz parte de uma refinaria brasileira com
capacidade de processamento de 323.000 bbl/d.
Foram avaliados três fluidos térmicos como substitutos ao óleo sintético usado
atualmente: um óleo parafínico n-C 13 -C 18 (produzido na própria unidade), o nanofluido
de eutético de bifenil e óxido de difenil com partículas de cobre 6,0 % em volume e o
nanofluido de polidimetilsiloxano com óxido de cobre a 6,0 % em volume. A carga
térmica demandada pelo sistema foi calculada no software Petro-SIM ® (KBC-
Yokogawa) através de simulações de estado estacionário.
Observou-se que os nanofluidos não atenderam a energia térmica requerida e não
são compatíveis para a planta industrial em questão, devido à concentração de
nanopartículas em suspensão evidenciar a redução da capacidade calorífica e
aumento da viscosidade como efeitos predominantes ao aumento de condutividade
térmica.
O óleo parafínico atingiu o desempenho térmico esperado e é superior em 30,46%
quanto a capacidade de absorver energia térmica comparado ao fluido térmico atual,

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contudo, é preciso avaliar a estabilidade térmica e oxidação do mesmo, verificando
se as condições de temperatura do sistema de estudo são compatíveis ao uso deste
fluido térmico.
A avaliação econômica demonstrou que o uso do óleo parafínico como fluido térmico
tem potencial de reduzir, a cada 6 anos de campanha da unidade, custos de compra
de óleo térmico em 2,64 milhões de reais e eliminar despesas com tratamento de
resíduos no valor de R$ 147.600,00.

A presença indesejada de CO2, em correntes gasosas de metano, resulta em diversas perdas financeiras e ambientais. As etanolaminas vêm sendo utilizadas com sucesso na captura deste gás, contudo, estes materiais possuem diversas desvantagens, como alta perda de solvente por evaporação e degradação. A incorporação das etanolaminas dentro de estruturas estáveis e pouco voláteis dos LIs já apresentou elevado potencial na mitigação destes problemas, sem grandes perdas na seletividade. Entretanto, pouco foi estudado sobre as interações entre esses líquidos e CO2 ou CH4, e menos ainda sobre sua aplicação em processos de separação. Com o objetivo de estudar essas interações, experimentos de equilíbrio de fase a moderadas e altas pressões foram realizados. A ausência de formação de carbamatos ou degradação dos LIs, após os experimentos, são indicativos de que o mecanismo de solubilização de CO2 acontece por interações de caráter predominantemente físico ou químico através de ligações fracas e reversíveis. Variações no número de hidroxilas e tamanho da cadeia dos íons resultaram em alterações significativas na solubilização de CO2. Entretanto, todos os LIs baseados em etanolaminas apresentam elevada seletividade de CO2/CH4, tanto a baixa quanto a altas pressões. Mesmo quando comparadas as seletividades destes LIs com outros divulgados na literatura, os LIs baseados em etanolaminas apresentaram seletividades significativamente superiores. O [m-2HEA][Pr] apresentou seletividade ideal de CO2/CH4 no mínimo quatro vezes superior às dos outros LIs. As elevadas seletividades e mecanismo de reação reversível tornaram esses LIs ideais para serem aplicados em processos de separação por membrana. As membranas estudadas foram formadas com a adição de [m-2HEA][Pr] em uma matriz de PVA. Os primeiros testes indicaram seletividades de até 120 e permeação de CO2 de até 40 barrers, resultados que colocaram estas membranas acima do limite superior de Robeson. A utilização de correntes umidificadas aumentou em, aproximadamente, seis vezes a permeabilidade de CO2 das mesmas membranas, tornando-as, aproximadamente, cinquenta vezes mais permeáveis a CO2 e quarenta vezes mais seletivas a CH4 do que as membranas originais de PVA puro. Também foram estudados os efeitos da temperatura, diferencial de pressão, tratamento com vácuo, estabilidade, composição da corrente de alimentação e a substituição do [m-2HEA][Pr] por outros LIs baseados em etanolaminas. Ao comparar estas membranas com outras de alto desempenho divulgadas na literatura, observou-se que as membranas PVA + LIs baseados em etanolaminas apresentam seletividades de CO2/CH4 superiores às de quase todas as membranas comparadas, mantendo ainda níveis moderados de permeabilidade de CO2.

O estilo de vida atual gera elevados índices de resíduos aquosos, que contaminam o meio ambiente. O uso doméstico da água ou em atividades agrícolas e industriais, bem como outras alterações geológicas e ambientais, impactam consideravelmente a qualidade dos recursos hídricos, tornando a contaminação da água um assunto crítico em todo o mundo. As indústrias geram elevadas quantidades de efluentes aquosos que geralmente contêm elevados teores de poluentes orgânicos. Dentre eles, o fenol é o considerado um contaminante prioritário pela Agência de Proteção Ambiental, que pode prejudicar o meio ambiente. Com a necessidade de reduzir danos ao meio ambiente, um grande número de tecnologias têm sido propostas para remover contaminantes dos efluentes aquosos. Entre eles, os processos de oxidação avançada com peróxido de hidrogênio são tidos como os mais eficientes, permitindo a completa mineralização desses compostos. Visando a obter catalisadores eficientes e estáveis para a remoção do fenol em efluentes aquosos, foram preparados, neste trabalho, catalisadores baseados em cobre suportando em carbonos nanoestruturados. Os carbonos nanoestruturados foram obtidos por moldagem sequencial, usando a SBA-15, zeólita Y e zeólita Beta, como molde e a sacarose ou glicerol como precursores do carbono. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, medida da área superficial específica e porosidade, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e energia dispersiva de raios X. Os carbonos nanoestruturados provenientes da SBA-15, zeólita Y e zeólita beta, apresentaram elevadas áreas superficiais específicas às amostras sintetizadas com a sacarose (878, 588 e 820 m2/g) e sintetizadas com o glicerol (1106, 475 e 900 m2/g), respectivamente. Os sólidos oriundos da SBA-15 apresentaram isotermas do tipo IV com um laço de histerese do Tipo H4, típico de materiais mesoporosos. Os materiais oriundos da zeólita Y apresentaram isotermas do tipo I, típico de sólidos microporosos, com um laço de histerese, sugerindo a formação de mesoporos após a pirólise da sacarose. Observou-se a presença de grupos oxigenados tais como, fenólicos, carboxílicos, quinônicos e carbonílicos na superfície. Os catalisadores de cobre (10%) suportado nos carbonos obtidos levaram à remoção de 100% do fenol, após 2 h de reação, não havendo formação de compostos intermediários fenólicos, na maioria dos casos. Em todos os casos, os catalisadores apresentaram elevada atividade catalítica na remoção de fenol de efluentes aquosos, sendo o mais ativo e seletivo aquele obtido a partir da zeólita Y e glicerol.

O objetivo do trabalho foi cultivar Spirulina sp. LEB-18 em escala piloto sob condições outdoor e condições climáticas do Nordeste, visando obter simultaneamente compostos intra e extracelulares de alto valor agregado a partir da biomassa microalgal, como substâncias poliméricas extracelulares e proteínas, bem como utilizar o isolado proteico para aplicação em filmes à base de amido. Utilizou-se a cianobactéria Spirulina sp. LEB18 isolada da Lagoa da Mangueira (Santa Vitória do Palmar/RS-BR), mantida e cultivada em meio Zarrouk. Inicialmente foi avaliado o efeito das diferentes localizações geográficas (Bahia e Rio Grande do Sul) no crescimento e qualidade da biomassa de Spirulina sp. LEB-18 cultivada em escala piloto sob condições outdoor. A segunda etapa consistiu no monitoramento da produção das substâncias polímericas extracelulares (EPS) durante o crescimento da biomassa de Spirulina, avaliação da produtividade e caracterização dos exopolímeros produzidos em escala piloto sob condições outdoor. A terceira etapa envolveu a obtenção do isolado proteico a partir da biomassa de Spirulina para incorporação em biocompósitos à base de amido de mandioca. A influência positiva da radiação solar e temperatura na produtividade da biomassa de Spirulina sp. LEB-18 cultivada no Nordeste foi diretamente relacionada a melhoria das propriedades nutricionais, resultante do aumento nos teores de proteína, ficocianina e ácido graxo poliinsaturado. A biomassa produzida apresentou alta estabilidade térmica e pode ser considerada como alimento seguro. O crescimento das culturas no Sul do Brasil ocorreu a taxas mais baixas devido às baixas temperaturas e intensidades luminosas, indicando robustez do micro-organismo em relação à esses parâmetros. A síntese de EPS pela Spirulina sp. LEB-18 em escala piloto ocorreu concomitantemente com o crescimento das microalgas, o qual foi aproximadamente 10 vezes maior que a produtividade de biomassa aos 30 dias de cultivo. O cultivo de Spirulina sp. LEB-18, nas condições vi testadas, permitiu a produção simultânea de heteropolímeros com uma fração de alta massa molecular (polissacarídeos) e outra fração de baixa massa molecular (proteínas). Além disso, devido ao comportamento pseudoplástico das soluções e alta estabilidade térmica, o EPS obtido pode ser amplamente aplicado em diversos setores industriais, determinando assim sua potencialidade tecnológica e mercadológica. Foram identificadas as frações proteicas da biomassa de Spirulina: albumina (34,43%), glutelina (12,54%), globulina (1,73%) e prolamina (0,45%). As proteínas da biomassa de Spirulina sp. LEB18 apresentaram mínima solubilidade (1,74%) a pH 3,0 e máxima solubilidade (89,48%) a pH 10,0, resultando em aumento na solubilidade de 98,05%. O processo de extração de proteínas da Spirulina sp. LEB-18 permitiu obter isolado proteico com aproximadamente 74% de proteínas com elevada estabilidade térmica, facilitando a processabilidade e favorecendo sua aplicação em filmes biocompósitos obtidos por casting. Com o aumento da concentração de isolado proteico na matriz do biocompósito, os filmes apresentaram aspecto mais grosseiro e heterogêneo, a coloração tornou-se mais escura melhorando a capacidade de proteger o conteúdo da embalagem da luz e melhorar a qualidade dos alimentos embalados. Não foram observadas alterações significativas na tensão máxima, elasticidade e alongamento na ruptura entre filmes de amido e biocompósitos obtidos, no entanto, os filmes biocompósitos obtidos, podem ser alternativas adequadas de filmes para produtos alimentícios sensíveis a umidade, devido a menor permeabilidade ao vapor de água quando comparados ao filme controle.

Este trabalho tem o objetivo de analisar o desempenho de uma bomba centrifuga submersa operando com fluidos viscosos e confrontar os resultados dos testes experimentais com as previsões de métodos teóricos. O trabalho contribui com a avaliação de um novo método teórico, proposto por Ofuchi et al. (2017), que sugere previsões mais próximas aos resultados práticos. Para alcançar tal objetivo, foram realizados procedimentos necessários para construção e validação da curva de desempenho de uma bomba centrífuga submersa operando com fluido viscoso, uma vez que os fabricantes das bombas fornecem apenas o desempenho das mesmas operando com água. Foi apresentado um estudo comparativo entre os métodos de correção de viscosidade propostos por Turzo et al. (2000), Stepanoff (1957), Hydraulic Institute-USA (1955) e Ofuchi et al. (2017) com resultados experimentais obtidos no laboratório de elevação artificial que contêm uma bomba centrífuga submersa de 70 estágios em um poço de 32 metros localizado na Universidade Federal da Bahia – Escola Politécnica. Analisou-se o desempenho da bomba em operação com óleos de 6 cP, 12 cP e 111 cP em temperaturas de operação em torno de 50 ºC. Deste modo, foi observado que os embasamentos teóricos e os testes práticos apresentam resultados próximos, conforme um critério de 5% de erro relativo de acordo com o limite de aceitação da norma API RP 11S2 (2008) para o Head. Com a aplicação dos métodos descritos nesta obra, concluiu-se que a teoria proposta por Ofuchi et al. (2017) reproduz melhor os experimentos realizados com a bomba em diversas velocidades de rotação, apresentando erros menores que 5%. Apesar das análises serem realizadas em um poço de baixa profundidade, os procedimentos e os cálculos envolvidos neste trabalho podem ser aplicados em diversos projetos de BCS. A análise sugere que o estudo é genérico e auxilia na previsão do desempenho de bombas centrifugas operando com fluidos viscosos.

A busca por fontes renováveis de energia está cada vez mais crescente; exigindo pesquisas que desenvolvam técnicas altamente produtivas com processos otimizados. Os processos devem ter custos cada vez menores para que o produto seja competitivo no mercado. Dessa, forma os combustíveis renováveis, que são biodegradáveis, são interessantes devidos a seus benefícios ambientais e alta disponibilidade. Neste sentido, o presente trabalho visa estudar a conversão do ácido láurico por flash pirólise, térmica e catalítica. Para o teste catalítico foram utilizados catalisadores H-BEA comercial, impregnados pelos óxidos metálicos de molibdênio e níquel (NiO e MoO3). Inicialmente foi feita uma mistura física (impregnação seca) do óxido de molibdênio (MoO3) no suporte H-BEA; em seguida, foi utilizado o óxido de níquel (NiO) para impregnação úmida no Mo/H-BEA, obtendo-se assim o NiMo/H-BEA. Catalisadores suportados com NiMo, apresentam propriedades interessantes para sua aplicação neste processo. As reações foram realizadas a 650 ºC sob fluxo de hélio, onde foram avaliados os sistemas térmico e catalítico na forma adsorvido. Os catalisadores foram preparados no laboratório e posteriormente caracterizados por DRX, TG, BET, MEV, EDX, FRX e TPR que indicaram a obtenção dos catalisadores desejados, quanto a fase e porosidade. A identificação dos produtos formados pós pirólise foi realizado por cromatografia a gás e espectrometria de massa (CG-MS). A decomposição dos ácidos graxos nos catalisadores resultou na formação predominante de olefinas. Durante a formação dos produtos, foi verificado a desoxigenação, por meio da descarboxilação, além da seletividade na formação de olefinas. O presente trabalho indica a viabilidade desta reação para a obtenção de hidrocarbonetos renováveis, sendo estes de alto interesse como combustíveis líquidos.

A unidade de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) é responsável pela produção de grande parte dos combustíveis em uma refinaria. Muitos países atualizaram suas legislações para promover a melhoria da qualidade do ar de modo a reduzirem a quantidade de enxofre presente nos combustíveis. O uso de aditivos em catalisadores de FCC, para a remoção de compostos de enxofre, apresenta vantagens em relação aos processos de hidrodessulfurização (HDS) que possuem elevados custos operacionais e diminuem a octanagem da gasolina. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a reação do n-hexano, contendo tiofeno como contaminante, sobre zeólita Beta modificada com magnésio, considerando-se o efeito da adição do metal na seletividade aos hidrocarbonetos e a formação de compostos de enxofre. O magnésio foi adicionado à zeólita por impregnação e por troca iônica. Um teste catalítico foi realizado em uma unidade experimental com controle automático, construída especificamente para estudos com moléculas contendo enxofre. O catalisador foi caracterizado por DRX, EDFRX, FTIR, NH3-TPD e BET. A incorporação do Mg à zeólita Beta, particularmente por troca catiônica, aumentou o número de sítios ácidos de Bronsted e a acidez total dos catalisadores, favorecendo as reações de craqueamento do n-hexano. Na conversão do tiofeno, a adição do magnésio levou a maior formação de produtos alquilados em detrimento da formação de H2S. A maior quantidade de sítios ácidos de Lewis, presentes no catalisador contendo magnésio, foi determinante na maior formação de compostos sulfurados alquilados. 

O Pó de Brita é um rejeito de britagem das rochas, o mesmo fica estocado nas Pedreiras, ao ar livre, alterando a paisagem e proporcionando diversos problemas ambientais. O objetivo geral do presente estudo é desenvolver um material compósito utilizando uma matriz polimérica reforçada com pó de brita, visando a posterior aplicação do material na construção civil. Trata-se de um setor que está continuamente em busca de novas técnicas e tecnologias que ajudem no ganho de qualidade, redução de tempo e custos, bem como maior sustentabilidade. Entre os diversos estudos realizados para destinar o pó de brita há a possibilidade de destinação desse rejeito nas usinas de asfalto como material agregado. Neste trabalho foram preparados compósitos de PEAD reciclado reforçados com três composições 5, 10 e 20% de Pó de Brita com duas granulometrias distintas. Foi feita uma tentativa de reforçar a matriz com uma percentagem acima de 20%, porém os corpos de prova não ficaram esteticamente ideal. As amostras foram preparadas por prensagem e caracterizadas por análises de FTIR, DRX, TG, DSC e MEV. Além das caracterizações físico químicas, foram feitos ensaios mecânicos de tração, flexão e impacto. Com o resultado do FTIR foi observado que não houve interação química entre a matriz e a carga. Na análise de DRX com o aumento do reforço houve a diminuição do índice de cristalinidade. Observou-se que com 5% de pó de brita apresentou melhoras significativas nas propriedades térmicas e mecânicas do material, assim foi feito um material de baixo custo e com aplicação na Construção Civil.

Nesse trabalho foi realizado o estudo sistemático das seguintes propriedades de diferentes líquidos iônicos (LI’s): massa específica, velocidade do som, viscosidade e condutividade. Foram estudados quinze LI’s com a combinação dos cátions: 2-hidroxietilamônio, bis-2-hidroxietiamônio, metil-2-hidroxietilamônio, etil-2-hidroxietilamônio, dietilamônio com os ânions acetato, propanoato e butanoato. Nesta sequência dos cátions foram analisadas variações em radicais ligados ao nitrogênio quanto à presença do grupo hidroxila, quanto a extensão de cadeia e quanto ao número de radicais ligados. Em relação aos ânions, foram analisados os efeitos do aumento de cadeia nas propriedades do sal. Além disso, essas variações foram analisadas com a variação da composição em misturas binárias com água. Todas essas propriedades foram analisadas, com a variação da temperatura, sendo de 10 a 50°C, massa específica e velocidade do som e viscosidade entre 10 a 70°C . Com base nas propriedades analisadas, algumas séries de LI’s foram selecionadas para a aplicação principal desse trabalho, incorporação em um polímero de poliuretano e ureia. Esse polímero foi avaliado quanto ao seu desempenho como membrana eletrolítica com potencial aplicação em células a combustíveis. Outra série de LI’s foi selecionada para aplicação em membranas de separação de gases, que fossem seletivas para separação do monóxido de carbono do gás metano. Os resultados desse trabalho também basearam a seleção de LI’s para aplicação em células biocombustíveis. Por fim, embora o presente trabalho serviu como base para escolha dos LI’s para determinadas aplicações e servirá como base de estudos para outros LI’s dessa mesma família. Os dados gerados nesse trabalho serão posteriormente modelados termodinamicamente para obtenção de parâmetros tanto para equações de estado com base experimental, quanto para obtenção de parâmetros com base na “família” de LI’s. Dessa forma LI’s com número superior de carbono na cadeia do ânion poderão ser estimados.

Dentre os processos de separação com membranas (PSM), o método de
pervaporação é uma alternativa em ascensão, por suas condições operacionais
brandas, alta seletividade e menor consumo de energia, quando comparado com os
métodos convencionais. Entretanto, para tornar essa alternativa viável industrialmente
ainda é necessário o desenvolvimento de membranas com alta seletividade, alto fluxo,
com maior resistência mecânica e de baixo custo. Dentro deste contexto, o presente
estudo teve como objetivo o aumento da seletividade com a incorporação de
nanocristais de celulose em membranas de poli(dimetilsiloxano) – PDMS e reticuladas
com tetraetoxissilano - (TEOS) para a separação de etanol/água (EtOH/H2O) pelo
processo de pervaporação (PV). Para tanto, realizou-se um planejamento estatístico
para avaliar os efeitos das variáveis independentes razão PDMS/TEOS (80/20, 65/35
e 50/50% em massa), a concentração dos nanocristais de celulose (CNC) (1, 3, e 5%
em massa) e a temperatura (40, 50 e 60 °C). As membranas foram caracterizadas por
diferentes técnicas, como o grau de inchamento, termogravimetria (TGA),
espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com refletância total
atenuada (FTIR – ATR), ângulo de contato, ensaios mecânicos, microscopia
eletrônica de varredura (MEV), testes de permeabilidade e seletividade. O modelo
linear determinado pela análise de variância ANOVA, é estatisticamente significativo
e adequado para representar a relação entre as respostas (ângulo de contato e
resistência mecânica) e as variáveis. Os resultados indicam que a CNC influenciou de
forma significativa no aumento da polaridade das membranas nanocompósitas.
Todavia, para a resistência mecânica todas as variáveis estudadas e a interação entre
elas, com exceção da CNC e da interação razão PDMS/TEOS com a temperatura,
apresentaram efeitos significativos. Assim sendo, o ensaio 1 composto pelos níveis
superiores para todas as variáveis estudadas (razão PDMS/TEOS, a CNC e a
temperatura), indicou um melhor desempenho para os testes de permeabilidade,
variando o fluxo total de 42,75 g∙m-2h-1 para 29,48 g∙m-2h-1, após seis horas de
experimento. O ensaio 7 composto por 50/50% em massa de PDMS/TEOS, 1% de
CNC e a temperatura de 60 °C, apresentou um melhor desempenho para a
seletividade, resultando em valores entre 9 - 11, mostrando que de fato a membrana
nanocompósita é eficiente para a separação de EtOH/H2O. Portanto, este estudo é
inovador na área proponente e com um grande potencial para aplicação industrial.

Devido ao apelo ambiental que tem crescido nos últimos anos, o aproveitamento de
rejeito agrícola e fibras vegetais, a exemplo das fibras de dendê e caroá, são desejáveis. Nesse
contexto, nanocompósitos reforçados com nanocristais de celulose (NCCs) obtidos a partir de
fibras vegetais têm se destacado como materiais promissores. A vantagem dos NCCs deve-se
às características tais como: baixo custo, elevada razão de aspecto e elevada rigidez. No
presente estudo, as fibras de caroá e dendê foram caracterizadas por composição pelo método
TAPPI e pelas técnicas TG, DSC, FTIR, MEV e DRX. A partir dos resultados de composição
química verificou-se que a fibra de caroá e dendê possuem alto teor de celulose e lignina,
respectivamente. Desta forma, a fibra de dendê foi utilizada como fonte de obtenção de lignina,
e a fibra de caroá como matéria-prima de (NCCs). Uma das rotas para a preparação dos NCCs
desse trabalho foi a partir de líquido iônico [2-HEA][HSO4], que foi sintetizado a partir de uma
reação entre ácido sulfúrico e monoetanolamina, e apresenta como vantagens o fato de ter
menor custo e ser menos tóxico, quando comparado com líquido iônico aprótico. Além de ser
menos corrosivo que o ácido sulfúrico, o líquido iônico também pode ser reutilizado. Os NCCs
foram obtidos da celulose isolada, através do processo de hidrólise em ácido sulfúrico, líquido
iônico aprótico e prótico. Esses materiais foram caracterizados pelas técnicas acima além de
MET, AFM e ELS. Os NCCs apresentaram estabilidade térmica que propiciaram a incorporação
em matriz polimérica por extrusão, e morfologia com formatos em bastonetes e esféricos que
possibilitam a versatilidade em novas aplicações. Em relação à comparação das características
da lignina alcalina e kraft (comercial), a primeira amostra se mostrou mais fragmentada,
conforme verificada por MEV, e mais solúvel em maior número de solventes. A lignina obtida da
fibra de dendê foi incorporada em matriz polimérica a base de blendas Ecovio®/PBAT, de
acordo com planejamento fatorial completo e avaliadas por ensaio de tração. Com relação às
blendas, a avaliação morfológica mostrou que, para algumas formulações, a lignina propiciou
boa interação com o PBAT, refletindo em uma maior deformação, possivelmente pela atuação
da lignina como plastificante. A partir dos resultados de DRX e TG foi verificado que as
propriedades das blendas foram intermediárias aos constituintes puros. Do ponto de vista
mecânico, as blendas apresentaram comportamento característico de material dúctil, que é
importante para aplicações em embalagens. Baseado nos resultados de ensaios mecânicos das
blendas os NCCs foram então incorporados na proporção de 1% em massa a uma das
formulações, gerando três nanocompósitos confirmados pela análise de MET, com partículas
em escala nanométrica dispersas na matriz polimérica. As amostras apresentaram resistência à
tração de 7,36-7,58 MPa e deformação específica de 8,18-12,26%, com potencialidade de
aplicação no setor de embalagens para agricultura.

O hidrogênio vem se destacando mundialmente por ser um combustível limpo,
renovável e eficiente, sendo muito empregado na geração de energia em células
a combustível, gerando água como produto. Embora o processo de produção de
H2 apresente um alto custo, o desenvolvimento de novas tecnologias deve tornar
o combustível mais competitivo no mercado mundial. Em função disso a
pesquisa pela maior eficiência na produção de hidrogênio a partir de tecnologias
consolidadas como a reforma de etanol com vapor d’água foi intensificada. Com
a finalidade de obter catalisadores mais ativos, seletivos e com vida útil
prolongada e resistente a formação de coque, neste trabalho estudou-se a
influência da adição de bário ou estrôncio na atividade catalítica de cermets na
reforma etanol em presença de vapor d’água, baseados em materiais cerâmicos
na presença de ferro e níquel na reforma a vapor de etanol, como aplicação nos
ânodos das SOFC. As sínteses foram realizadas de modo a obter uma razão
molar Ba/YG = 5% e Sr/YG = 5%, usando técnicas de precipitação. Os
catalisadores foram caracterizados por difração de raios X, medida de área
superficial específica, redução à temperatura programada, microscopia
eletrônica de varredura e dessorção a temperatura programada. A atividade dos
catalisadores foi avaliada na reforma de etanol em presença de vapor d’água em
diferentes temperaturas. Todas as amostras apresentaram estruturas cristalinas
bem definidas, com picos de difração característicos da fase cúbica coexistindo
com óxido misto de níquel e ferro (NiFe2O4), com estrutura cúbica tipo espinelio.
A presença de pequenas quantidades de bário ou estrôncio não afetou a área
superficial especifica dos materiais cerâmicos. Os catalisadores bimetálicos
contendo bário ou estrôncio no suporte cerâmico se mostraram mais ativos e
seletivos na produção de hidrogênio, em relação aos suportes. Os catalisadores
suportados de materiais cerâmicos contendo bário ou estrôncio apresentaram
conversão e seletividade moderadas, entretanto a não formação de carbono,
indicando que esses materiais são promissores para o uso nas pilhas a
combustível, evitando o colapso da estrutura.