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Among the methods of controlling the spread of red ring disease, the use of pheromones associated with food traps has been shown to be very efficient in capturing the pest insect. The pheromone used is called Rincoforol and is available in microtubes. Studies are under development to apply the capture agent to solid matrices. In this context, the present work was carried out in order to evaluate the adsorptive capacity of the activated carbon of the palm oil endocarp in the incorporation of Rincoforol for controlled release of pheromone in the field. For this, a complete experimental planning (23) was carried out in order to evaluate the influence of the use of stabilizer with the pheromone, the granulometry of activated carbon and the number of holes in the sachet in the release process, obtaining in response to mass loss. It was found that the condition that favors the controlled release of the pheromone, when compared to the release made in eppendorf, was the use of formulated Rincoforol (with stabilizer) adsorbed on charcoal with smaller particle size (35

A produção de bioetanol trata-se de uma alternativa promissora que pode competir com os combustíveis fósseis e ainda contribuir com a mitigação dos gases do efeito estufa. Apesar de intensos estudos, a conversão de biomassa lignocelulósica em bioetanol ainda enfrenta vários desafios, como altos custos de produção associados às enzimas hemicelulases e celulases. O presente trabalho pretende mostrar um mapeamento das tecnologias envolvidas na produção de bioetanol a partir do levantamento das patentes relacionadas ao tema tanto no Instituto Nacional de Propriedade Industrial, quanto nos principais bancos de patente internacionais, a fim de delinear os pontos positivos e negativos dessas tecnologias, tornando possível o estudo dos problemas relacionados ao processo de produção de bioetanol em larga escala.

Visando promover um mapeamento dos trabalhos relacionados ao uso de processos eletroquímicos e/ou da reação de Fenton na remediação de efluentes da produção de biocombustíveis, utilizou-se bancos de patentes (INPI, Derwent Innovations Index, WIPO, Espacenet e Lens) e de artigos (Periódicos), de forma a elucidar as tendências científicas e tecnológicas impostas a estas fontes alternativas de energia. Identificou-se a liderança de EUA e China tanto na produção científica quanto patentária no tema. Países como Brasil, Tailândia, Coreia do Sul e Colômbia foram identificados como bons desenvolvedores científicos, apesar da modesta produção tecnológica. Não foram encontradas citações de trabalhos ou patentes que agregassem simultaneamente a produção de biodiesel e o tratamento por meio de reação de Fenton e pela via eletro-oxidação. A maior parte das patentes identificadas com o tema está classificada com os códigos C02F, C12P, C10L e B01D.

Neste trabalho será investigado o comportamento de escoamentos de fluidos newtonianos e não-newtonianos em microcanais. O problema não-newtoniano, consiste em resolver as equações que regem o movimento para o caso de um escoamento de fluidos cujas propriedades reológicas possam ser estudadas pelo modelo constitutivo de Phan-Thien-Tanner, como por exemplo os materiais poliméricos. Uma das características interessantes de alguns destes materiais é que eles podem ser misturados com solventes apropriados, como uma solução eletrolítica, e o resultado é que este fluido como um todo passa a ter propriedades elétricas. Assim, além das propriedades viscoelásticas, será investigada a eletrocinética do escoamento, que é diretamente influenciado pela aplicação de um campo elétrico externo. Em particular o fenômeno de eletrosmose será estudado neste trabalho por meio de simulações numéricas em canais planos e bocais. Escoamentos através de bocais podem ser úteis na realização da mistura de fluidos. Neste trabalho, apresentamos uma aproximação numérica para a simulação dos vórtices que ocorrem logo após a passagem do fluido pela contração no bocal. Além disso, foram feitas simulações com potenciais dependentes do tempo e as variações nas propriedades do fluido viscoelástico para este tipo de escoamento. O movimento das cargas na solução é descrito pelas equações de Poisson-Nernst-Planck e para resolver numericamente este problema será aplicado o método das diferenças finitas generalizadas. O código para as simulações de escoamentos eletrosmóticas foi implementado como uma parte do sistema chamado HiG-Fow, que é capaz de realizar simulações de outros tipos de escoamentos além dos investigados nesta tese. A modularidade desse sistema possibilita ao usuário a implementação de pacotes de acordo com o tipo de escoamento a ser estudado. Os resultados obtidos indicam que a tensão viscoelástica é resistente a mudanças bruscas no escoamento, isto é, as oscilações da tensão normal dependem da frequência aplicada. Quanto maior a frequência menor é a amplitude do tensor. Esperamos que este trabalho contribua para um melhor entendimento de escoamentos dependente do tempo, possibilitando melhorias na tecnologia de dispositivos microfluidicos. In this work the behavior of newtonian and non-Newtonian fluids in microchannels will be investigated. The non-Newtonian problem consists in solving the governing equations of the movement take into account a fluid flow whose rheological properties can be studied by the Phan- Thien-Tanner constitutive model, for example the polymeric materials. One of the interesting features of some of these materials is that they can be mixed with appropriate solvents, such as an electrolyte solution, and the resulting fluid has electrical properties. Thus, besides the viscoelastic properties, the electrokinetics of the flow will be investigated, which is directly influenced by the application of an external electric field. In particular the phenomenon of electro-osmosis will be studied in this work through numerical simulations in flat channels and nozzles. Flows through nozzles may be useful in performing the fluid mixture. In this work, we propose a numerical approximation for the simulation of the vortices that occur soon after the passage of the fluid by the contraction in the nozzle. In addition, simulations were made with time dependent potentials and the variations in viscoelastic fluid properties for this type of flow. The motion of the charges in the solution is described by the Poisson-Nernst-Planck equations and to solve numerically this problem will be applied the generalized finite difference method. The code for the simulations of electroosmotic flows was implemented as a part of the HiG-Fow system, which is able to perform simulations of other types of flows beyond those investigated in this thesis. The modularity of this system enables the user to implement packages according to the type of flow to be studied. The results indicate that the viscoelastic stress is resistant to abrupt changes on the flow, that is, the oscillations of the normal stress depend on the applied frequency. The higher the frequency the smaller the tensor amplitude. We hope that this work contributes to a better understanding of time-dependent flows, enabling improvements in the technology of microfluidic devices.

Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes Coorientador: Prof.ª Dr.ª Maria Heloisa das Neves Olsen Scaliante Dissertação (mestrado em Engenharia Química)--Universidade Estadual de Maringá, Centro de Tecnologia, Dep. de Engenharia Química, 2016 Resumo: O Brasil apresenta-se como líder mundial na produção do rejeito bagaço de cana. Este material tem demonstrado ser fonte viável para aplicação em processos pirolíticos. Desse modo, este trabalho investigou a pirólise do bagaço de cana-de-açúcar em um reator de leito fixo. Foram avaliados os efeitos dos parâmetros temperatura final de processo, taxa de aquecimento, vazão de nitrogênio e tamanho de partículas no rendimento dos produtos da pirólise e nas suas qualidades. A caracterização do bagaço foi fundamental para o desenvolvimento do processo pirolítico. Verificou-se que a degradação térmica deste material só se completa a temperaturas superiores a 400 0C. Os fatores de maior influência no rendimento dos produtos da pirólise foram: a temperatura final de processo e o tamanho de partículas. Os resultados revelaram que a produção de carvão diminuiu com a elevação da temperatura enquanto a geração de gases aumentou e o rendimento do bio-óleo mostrou um perfil parabólico com ponto de máximo em 600 0C. O melhor rendimento do bio-óleo (54 %) ocorreu nas condições de processo de 600 0C, 15 0C/min, 200 mL/min de N2 e tamanho de partículas compreendido entre 0,5 e 1,0 mm. As características físicas deste líquido evidenciaram sua adequabilidade à maioria das especificações técnicas reportadas na literatura para uso em caldeiras e motores a diesel. A caracterização química do bio-óleo mostrou a presença de hidrocarbonetos, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, alcoóis, éteres, ésteres, fenóis, compostos aromáticos e compostos nitrogenados. O biocarvão se revelou inviável para emprego como adsorvente (devido a sua baixa área específica) e viável para uso em processos de queima. A caracterização dos gases não condensáveis mostrou que o CO2 foi o gás gerado em maior quantidade (38,6 mL/g de bagaço), seguido de H2 e CO (gás de síntese) com valores bastante próximos (28,93 e 30,14 mL/g de bagaço). Os resultados da influência da temperatura no rendimento, na qualidade e nos preços do líquido de pirólise e do carvão permitiram delinear modelos de funções da receita gerada pelos produtos que indicaram 526 0C como melhor opção de temperatura de processo Abstract: Brazil is the world’s greatest producer of sugarcane bagasse. This material has been shown to be viable source for use in pyrolytic processes. Thus, this study investigated the pyrolysis of sugarcane bagasse in a fixed bed reactor. The effects of process temperature, heating rate, nitrogen flow and particle size on the yield of pyrolysis products and their qualities were evaluated. The characterization of bagasse was very important for the development of the pyrolytic process. The thermal degradation of this material was complete only at temperatures above 400 0C. The factors that most influence the yield of pyrolysis products were temperature process and the particle size. The results revealed that the production of biochar decreased with increasing temperature, the generation of non-condensable gases have increased and the yield of bio-oil showed a parabolic profile with maximum expression occurring at 600 0C. The highest bio-oil yield (54%) occurred in the process conditions of 600 0C, 15 0C/min, 200 ml/min of N2 and particle size between 0.5 and 1.0 mm. The physical characteristics of this liquid show their suitability to most of the technical specifications reported in the literature for use in boilers and diesel engines. The chemical characterization of the bio-oil showed the presence of hydrocarbons, aldehydes, ketones, carboxylic acids, alcohols, ethers, esters, phenols, aromatic compounds and nitrogen compounds. The biochar produced proved unfeasible for use as adsorbent (due to its low specific area) and viable for use in burning processes. The characterization of non-condensable gases showed that CO2 gas was generated in the greatest amount (38.6 mL/g of bagasse), followed by H2 and CO (syngas) which showed very similar results (28,93 and 30,14 mL/g of bagasse). The results of the temperature variable influence on yield, quality and prices of the pyrolysis liquid and of the biochar allowed outlining revenue models of functions generated by the products. It was indicated that 526 0C is the best process temperature option

The Macaúba palm (Acrocomia aculeata (Jacq) Lood. Ex Mart.) found from south America. Its fruit is used in the food industry and cosmetics, and prove promising for biodiesel production due to their high energy efficiency. In the last century, oil-based fuels have been the main sources of energy worldwide. And global fuel crisis in 1970 many countries became aware of their vulnerability and scarcity of fossil fuels, which since then have turned to developing processes for the production of alternative fuels . Biodiesel is an essential alternative to meet the growing energy demands of modern society in a sustainable manner. As there are few studies related to fruit ripening macaúba, this study aimed to evaluate the physico-chemical characteristics of kernel oil at different times, to identify optimal periods for your use, whether for food industry, cosmetics or production of biodiesel. The fruits were collected monthly between June and February, were quantified, selected and sanitized. The kernels were removed in a mechanical press and dried in an oven at 60 °C until constant mass. The oil extraction was carried out in Soxhlet for 8 hours using hexane as the solvent. The oil was characterized as the official methodology of the American Oil Chemist's Society (AOCS, 1997). The physico-chemical characteristics of certain oil were density, viscosity, acid number, saponification number and moisture content. The analysis of the composition of fatty acids was performed by a gas chromatograph. During the period of maturation, a decrease in moisture content and an increase in the oil content of the kernel was observed. There was also a change in the composition of fatty acids, since the green fruit was obtained a content of 9.95 % lauric acid and oleic acid 62.02 %, however, for the mature fruit was obtained a content of 47.45% to 18.52% lauric acid and oleic acid. Thus, this work aimed to obtain ethyl esters xvii from crude oil from the pulp (mesocarp) macaúba with a high content of free fatty acids (55.21 mgKOH/g sample). Ethyl 99.8 % anhydrous ethanol and sulfuric acid (H2SO4) brand Merck KGaA 95-97 % were used as the catalyst. For the esterification reaction of a Parr 4843 reactor pressure and constant stirring, 70 psi, and 350 rpm respectively for a period of 180 min was used. In order to determine the best experimental condition was used DCCR 23 factorial design and response surface methodology. In synthesis reactions, the variables studied were temperature (-90.0 , -96.07 , 105.0 ; +113.93 ; +120 oC ) molar ratio ethanol: oil (-4:1 ; -5.62 : 1 , 8:1 ; +110,3:1 ; +12:1 ) and catalyst (-0.5 , -0.7 , 0, +1.3 , +1.5). The ethers were quantified on gas chromatography. In trials containing more than 90,0%. A macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lood. ex Mart.) é uma palmeira em toda América do Sul. Seu fruto é utilizado na indústria de alimentos e cométicos, além de revelar-se promissor na produção de biodiesel devido seu alto rendimento energético. No último século, combustíveis derivados de petróleo foram as principais fontes de energia no mundo. E a crise global de combustível em 1970 conscientizou muitos países de sua vulnerabilidade e escassez de combustíveis fósseis, que desde então, têm-se voltado para desenvolvimento de processos para produção de combustíveis alternativos. O biodiesel representa uma alternativa essencial para atender à crescente demanda energética da sociedade moderna de forma sustentável. Como existem poucos estudos relacionados ao amadurecimento dos frutos da macaúba, este trabalho teve por objetivo avaliar as características físico-químicas do óleo da amêndoa em diferentes épocas, visando identificar os períodos ideais para seu uso, seja para indústria de alimentos, de cosméticos ou na produção de biodiesel. Os frutos, coletados mensalmente entre junho e fevereiro, foram quantificados, selecionados e higienizados. As amêndoas foram retiradas em uma prensa mecânica e secas em estufa, na temperatura de 60°C, até atingirem massa constante. As extrações do óleo foram realizadas em Soxhlet por um período de 8 horas, utilizando o n-hexano como solvente. O óleo foi caracterizado conforme a metodologia oficial da American Oil Chemists' Society (AOCS, 1997). As características físico-químicas determinadas do para o óleo foram: densidade, viscosidade, índice de acidez, índice de saponificação e teor de umidade. As análises da composição dos ácidos graxos foram realizados por um cromatógrafo à gás. Durante o período de maturação do fruto, foi observada uma diminuição no teor de umidade e um aumento no teor de óleo da amêndoa. Também houve uma alteração na composição dos ácidos graxos, uma vez que para o fruto xv verde foi obtido um teor de 9,95% de ácido láurico e 62,02% de ácido oleico, entretanto, para o fruto maduro, foi obtido um teor de 47,45% de ácido láurico e 18,52% de ácido oleico. Este trabalho também teve como objetivo a obtenção ésteres etílicos a partir do óleo bruto da polpa (mesocarpo) de macaúba com elevado teor de ácidos graxos livres (55,21 mgKOH/g amostra). Foram utilizados etanol etílico anidro 99,8% e ácido sulfúrico (H2SO4) marca Merck KGaA 95-97% como catalisador. Para a reação de esterificação, foi utilizado um reator PARR 4843, sob pressão e agitação constante, 70 psi, e 350 rpm respectivamente por um período de 180 min. A fim de verificar a melhor condição experimental foi utilizado planejamento fatorial DCCR 23 e a metodologia de superfície de resposta. Nas reações de síntese, as variáveis estudadas foram: temperatura (-90,0; -96,07; 105,0; +113,93; +120 oC) razao molar (RM) etanol:óleo (-4:1; -5,62:1; 8:1; +110,3:1; +12:1) e catalisador (-0,5; -0,7; 0; +1,3; +1,5). Os éteres foram quantificados em cromatografia em fase gasosa. Nos ensaios foi obtido um teor de ésteres superior a 90,0%. xvii, 72 f

The beef tallow and cooking oil come as a great alternative raw materials for biodiesel production. In addition to having a low cost, the frying oil also helps to reduce the acidity of sebum. The work aimed to the formation of blends for the production of biodiesel by transesterification process is aiming to achieve a biofuel from waste recycling, able to replace with the same efficiency of diesel oil. The raw materials were subjected to a treatment and then the characterization of oil and tallow was performed. The mixtures were produced by varying the blends from 1 to 24 g / mol, 25g/mol total. the blends remained liquid after 30 m to -5 ° C, followed by 24 hours at 25 ° C were characterized according to the methodology of acidity analysis, moisture content, density and saponification. The blends were characterized and subjected to a transesterification reaction, with sulfuric acid used as catalyst. The reaction product step a rota-evaporator, washing, drying and analysis of quality control, to obtain significant results that were considered good and classified according to the standards. The blends called 1, 2, 3, 4 and 5 showed results within the standards required by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels, thus the gas chromatography was performed to verify the efficiency of conversion occurring in each reaction and so was possible see that only the number mixture 3 was above 96% conversion, which is required by the ANP, classifying it then as the best combination for this job. It then emerged from the results, the feasibility of use of the blends for the production of ethyl esters which can be classified as biodiesel. O sebo bovino e o óleo de fritura surgem como uma grande alternativa de matérias-primas para produção de biodiesel. Além de possuir baixo custo, o óleo de fritura também auxilia na redução da acidez do sebo. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo a formação de blendas para produção de biodiesel pelo processo de transesterificação, visando-se obter ésteres etílicos a partir da reciclagem de resíduos, capazes de serem classificados como biodiesel e de substituir com a mesma eficiência o óleo diesel. As matérias-primas passaram por um tratamento físico e em seguida foi realizada a caracterização físico-química do sebo e do óleo. As blendas foram produzidas variando as misturas de 1 a 24 g/mol totalizando 25 g/mol. As que permaneceram líquidas após 30 min à -5ºC seguidas de 24 horas à 25º C foram caracterizadas de acordo com a metodologia para as análises de índice de acidez, teor de umidade, índice de saponificação e massa específica. As blendas foram caracterizadas e submetidas à reação de transesterificação, sendo utilizado o ácido sulfúrico como catalisador. O produto reacional passou pelo rota-evaporador, lavagem, secagem e analise para controle de qualidade, obtendo resultados significativos os quais foram considerados bons e classificados dentro dos padrões. As blendas denominadas 1, 2, 3, 4 e 5 apresentaram resultados dentro dos padrões exigidos pela Agência Nacional do Petróleo, gás Natural e Biocombustíveis, com isso foi realizado a cromatografia à gás para verificar o rendimento de conversão ocorrido em cada reação e, com isso, foi possível perceber, que apenas a blenda número 3 obteve conversão superior a 96%, que é o exigido pela ANP, classificando-a então, como a melhor mistura para este trabalho. Conclui-se então, a partir dos resultados obtidos, a viabilidade de uso das blendas para a produção de ésteres etílicos, os quais podem ser classificados como biodiesel. 51 f

Montmorillonite clay from São Mateus do Sul (Brazil), provided by PETROSIX, was pillared with aluminium polyhydroxications. The solution to carry out this pillarization was prepared by adding NaOH (0,2M) slowly into AlCl3 (0,2 M) under strong agitation at 25°C until the molar ratio OH/Al equals 2. Sample of this solution were taken and aged 1 hour, 6 and 15 days. These samples were added into dry clay and clay suspensions containing 1g/15 ml of water and 1g/100 ml of water, keeping the ratio of 15 meq of Al per gram of dry clay. The formed suspensions were kept under agitation at 25°C for 2 hours and after filtered and washed. The washing was carried out with deionized water and in some cases with ethanol. The solid material was dryed either under room temperature or by liofilization. The solid materials were finally calcinated at 400°C to obtain the pillared clays. The following techniques were used to characterise the pillared clays: chemical analysis, XRD, DSC, TGA, N2 adsorption and eletronic. Pillared clays were also tested in cumene and triisopropylbenzene cracking reactions at 400°C. Results demonstrated that the pilllarization process increases the basal spaces of the natural clay from 10 Å (anidrous form) to 18 Å Pillarization process increases the superficial area measured by BET from 45 to 300 m2/g. After pillarization the volume of micropouros was increased 12 times and the volume of mesoporous reduced to its half. The washing process affects the form of particles agregates. Washing made with ethanol results in less agglomerates of particles. The two drying processes resulted in very similar products. The deslamination of pillared material did not occurred. Pillared clays maintained its structure expanded until temperatures of 700°C, presenting d001= 17,6 Å and BET superficial area of 300 m2/g. The decreasing of the concentration of clay in the suspensions leads to products with larger basal spaces, higher quantity of embodied aluminum and more catalytic properties. Clay materials prepared with oligomeric solution aged for 1 hour presented smaller basal spaces and smaller superficial area measured by BET, higher quantity of embodied aluminum and catalytic properties. The cumene cracking reaction occurs only with pillared material. The triisopropylbenzene cracking reaction occurs partially in the natural clay with moderated conversions and the total cracking occurs only in pillared materials. Deactivation of pillared clays in both reactions are fast. Uma argila Montmorilonita da região de São Mateus do Sul, fornecida pela PETROSIX, foi pilarizada com polihidroxicátíons de alumínio. A solução pilarizante foi preparada pela adição lenta de NaOH (0,2 M) em A1Cl3 (0,2 M), razão molar OH/Al = 2,0, sob forte agitação a 25°C e envelhecida por: 1 hora, 6 e 15 dias. Esta solução foi adicionada na argila seca e em suspensões de 1g/15 ml e 1g/100 ml de H20, envelhecidas por 1 hora, numa razão de 15 meq de Al/g de argila seca. A suspensão foi mantida sob agitação a 25°C por 2 horas. A lavagem foi realizada com água deionizada e alguns casos com álcool etílico. A secagem foi a temperatura ambiente ou por liofihização. Os materiais foram calcinados a 450°C. Para a caracterização foram utilizadas as seguintes técnicas: análise química, DRX, DSC, ATG, adsorção de N2 e microscopia eletrônica. Os materiais foram testados nas reações de craqueamento do cumeno e do triisopropilbenzeno a 400°C. O processo de pilarização aumentou o espaçamento basal da argila natural de ~10Å (forma anidra) a ~18Å e a área BET de ~45 a ~300 m2/g. O volume de microporos foi aumentado 12 vezes e o de mesoporos reduzido à metade. O processo de lavagem influi na forma de agregação das partículas. A lavagem com álcool dá produtos menos aglomerados. Os processos de secagem produzem produtos muito semelhantes. A deslaminação do material não ocorreu. O material pilarizado mantém sua estrutura expandida até 700°C com d001 de 17,6Â e ABET de ~300 m2/g. O aumento da diluição da concentração da suspensão de argila promove produtos com maiores d001, maior quantidade de Ai incorporado e menores propriedades catalíticas. O material preparado com a solução oligomérica envelhecida por 1 hora possui menor d001 e ABET, maior quantidade de Ai incorporado e maiores propriedades catalíticas. A reação de craqueamento do cumeno ocorre somente nos materiais pilarizados. A conversão de craqueamento do triisopropilbenzeno ocorre em % moderadas na argila natural e totalmente nos materiais pilarizados. A desativação em ambas reações é rápida nos materiais pilarizados. 230 f