Os biossurfactantes destacam-se pela alta biodegradabilidade e ampla aplicação industrial e ambiental, promovendo sustentabilidade e redução de impactos ambientais. No entanto, sua produção enfrenta desafios econômicos, como o elevado custo de substratos e a necessidade de otimização dos processos. Este estudo otimizou o meio de cultura para produção de biossurfactantes pela levedura Candida mogii UFPEDA 3968, utilizando óleo de licuri, e avaliou suas propriedades e aplicações. A otimização, realizada por Delineamento de Composto Central Rotacional, teve como resposta a redução da tensão superficial, que caiu de 71,04 mN·m⁻¹ para 28,66 mN·m⁻¹, com Concentração Micelar Crítica (CMC) de 0,8 g·L⁻¹ (R² = 0,9451; R² ajustado = 0,8812). A biomolécula apresentou natureza aniônica e glicolipídica, predominância de ácidos graxos de cadeia média, estabilidade térmica até 200 ºC, índice de emulsificação acima de 70% para óleos diversos e dispersão de óleo de motor em água do mar. Foi estável em condições extremas de pH, temperatura e salinidade, não interferiu na germinação de sementes de Lactuca sativa e exibiu atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Esses resultados destacam C. mogii como uma alternativa promissora na produção de biossurfactantes a partir de fontes renováveis, alinhada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), com aplicações em biorremediação, controle de patógenos e formulações industriais.

A reciclagem química do PET por glicólise é uma estratégia efetiva para redução de resíduos sólidos e na preservação das propriedades essenciais desse material. Entretanto, a catálise permanece sendo um aspecto crítico de intensificação de processo. Por isso, nesse estudo, foram sintetizados óxidos mistos de NiMnAl, tendo em vista verificar a influência da variação da razão Ni/Mn e do método de síntese (coprecipitação ou método da ureia) na atividade catalítica desses materiais na glicólise do PET. Os catalisadores foram caracterizados usando as técnicas de TGA, FTIR, EDXRF, DRX, MEV, HRTEM, XPS e TPD-NH3. Os precursores exibiram diferentes fases como a hidróxido-duplo lamelar (HDL), hausmanita e rodocrosita. Os catalisadores contendo menor razão Ni/Mn exibiram maior atividade catalítica para a glicólise do PET. A presença de níquel nos óxidos de NiMnAl melhoram a capacidade de recuperação após a reação de 49% no MnAl para 96%. Esta propriedade pode estar relacionada a uma forte interação eletrônica entre Ni e Mn e a supressão do efeito Jahn-Teller. Da série em que se estudou a influência da composição, o melhor catalisador foi o Ni0,22Mn0,45Al0,33-Sod, que alcançou 100% de conversão do PET e 85% de rendimento de BHET, com 5 ciclos de reuso e um modelo cinético combinado de shrinking core e pseudo-primeira ordem. Em relação ao estudo da influência do método de síntese, foram observadas importantes diferenças texturais, morfológicas e de cristalinidade entre os óxidos preparados por coprecipitação e método da ureia. A composição Ni0.22Mn0.45Al0.33 não apresentou diferenças em termos de atividade quando preparada pelos diferentes métodos. Entretanto, Ni0.45Mn0.22Al0.33 preparado pelo método da ureia, teve um aumento importante de conversão de PET de 53% na coprecipitação para 100%, alcançando um rendimento de BHET de 87% em 60 min e mantendo-se estável por 4 ciclos de reuso. O modelo cinético que melhor se ajustou foi o de nucleação-crescimento de Avrami. Os produtos de reação foram identificados como sendo o dímero e o monômero BHET. A análise de infravermelho próximo da reação de glicólise foi melhor acompanhada em caminho ótico de 2 mm. Sua análise PCA com duas componentes principais conseguiu explicar 96% da variabilidade de dados e os scores ao longo do tempo mostraram uma importante tendência, o que são indicativos que a técnica terá sensibilidade para acompanhar a reação.

A crescente demanda mundial por energia, somada às preocupações ambientais das últimas décadas, tem levado à procura da exploração de fontes de energia renováveis. Neste cenário, o interesse pelo uso do gás hidrogênio obtido por eletrólise da água (conhecido como hidrogênio verde) como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente. Com objetivo de tornar a produção de hidrogênio verde um processo economicamente e ecologicamente viável, diversos pesquisadores têm se dedicado otimizá-lo por meio da melhoria dos equipamentos empregados para este fim. Com isto, surge o eletrolisador membraneless, que busca simplificar a produção de hidrogênio por meio do uso de um equipamento mais simples do que os eletrolisadores PEM e alcalino utilizados atualmente e oferecendo produtos com alta pureza. Além da simplificação dos equipamentos eletrolisadores, o uso de eletrocatalisadores específicos para a reação de eletrólise da água tem contribuído tornar o processo cada vez mais viável. O uso de metais não nobres como níquel e cobalto para criação de catalisadores para as reações de evolução do hidrogênio e do oxigênio tem ganhado destaque na literatura. Com isto, este trabalho busca construir um eletrolisador do tipo membraneless, equipado com eletrodos baseados em compósitos de grafite e cobre, com geometrias do tipo TPMS recobertos com níquel e liga níquel-cobalto como eletrocatalisadores, para produção de hidrogênio de alta pureza em meio alcalino. Analisando se o comportamento eletrocatalítico dos catalisadores utilizados, a liga níquel-cobalto com proporção 4:1, obtida por eletrodeposição sobre o eletrodo compósito, obteve o menor sobrepotencial de geração do H2, com potencial mínimo para início do processo de -269 mV. Com o eletrolisador devidamente montado, obteve-se o H2 através da eletrólise em KOH 1,0 M com uma pureza média de 97,85%,, equiparando-se aos valores encontrados na literatura.

O ácido p-toluico (p-TA) é um poluente tóxico e recalcitrante, cujo tratamento é limitado por métodos convencionais. A fotocatálise heterogênea com TiO2 surge como alternativa, porém limitações como a baixa absorção de luz visível e a dificuldade de recuperação do fotocatalisador precisam ser superadas. Estratégias como a formação de heterojunções com g-C3N4 e a deposição de filmes fotocatalíticos vêm sendo desenvolvidas. Neste estudo, sintetizaram-se heteroestruturas de g-C3N4/TiO2, resultando na ampliação da faixa de absorção de luz até cerca de 450 nm. A composição com 25 % de g-C3N4 e 75 % de TiO2 obteve melhor degradação do p-TA (94,7 % em 240 min) e cerca de 80 % de mineralização, além de facilitar o reuso. Foram desenvolvidos, por impressão 3D em PETG, misturadores estáticos helicoidais hidrodinamicamente eficientes, os quais foram recobertos com TiO2. Sob luz LED (400 nm), as eficiências de degradação do p-TA alcançaram 42,07 % (Kenics), 47,7 % (SMOND2B), 69,66 % (SMOND 4B) e 92,01 % (SMOND8B) em 480 min, com mineralizações de 21,2 %, 23,34 %, 41,98 % e 66,89 %, respectivamente. O aumento da vazão (2 a 8 mL·s–1) no SMOND8B elevou a mineralização de 61,1 % para 86,4 %, evidenciando a capacidade do sistema em reduzir limitações de transferência de massa. Assim, fotocatalisadores heteroestruturados e sistemas reacionais otimizados apresentam elevado potencial em tecnologias de oxidação avançada.

Um dos principais problemas nas regiões semiáridas do planeta é a escassez de água. Uma das indústrias mais consumidoras de água é a indústria têxtil, o intenso uso de produtos químicos dentre eles corantes têxteis geram efluentes com alta carga poluidora, seu descarte irregular causa contaminação ambiental de corpos hídricos. Incentivos para empresas amigas do ambiente e legislação ambiental mais rígida têm impulsionado o reuso de água pelas unidades fabris. Apesar de existir vários sistemas de tratamento de efluentes têxteis, nem sempre a eficiência desses tratamentos, permite que os efluentes sejam lançados com qualidade necessária para reduzir os impactos na qualidade da água dos corpos receptores. Nesse sentido, tratamentos avançados desses efluentes tem se mostrado uma alternativa promissora, como o uso de membranas funcionalizadas com fotocatalisadores. Neste trabalho foram preparadas membranas de celulose e polimérica com MOF tipo MIL-88A a base de ferro para tratar o corante têxtil RB5. A membrana de celulose obteve fluxo de permeação de 4755 L h-1 m-2bar-1e uma taxa de rejeição de 91-100 % para o corante, também apresentou alta reciclabilidade (30 ciclos). O estudo com a membrana polimérica teve uma abordagem diferente, da qual foi possível elucidar o mecanismo de separação membrana-contaminante durante o processo filtração.

A secagem é uma técnica que tem como propósito remover parte da água presente nos alimentos e, assim, aumentar a sua conservação por mais tempo. O uso de diferentes tipos de pré-tratamentos tem sido estudado como forma de reduzir o tempo de secagem, e diminuir alterações na qualidade do alimento. Esse trabalho teve como objetivo estudar a secagem de abóbora Moranga com e sem pré-tratamento com solução de 2% de ácido cítrico ou ácido acético, em diferentes tempos de imersão (10, 20 e 30 min) e assistida por ultrassom (25 kHz). As secagens foram realizadas em um secador convectivo na temperatura de 60 ºC e velocidade do ar de 2 m/s. As análises de qualidade feitas foram: atividade de água, cor, teor de ácido ascórbico, carotenoides totais e fenólicos totais. As amostras pré-tratadas com ácido acético apresentaram maior ganho de água e maior perda de sólidos. A difusividade efetiva de água variou de 6,68 x10−8 m 2 /s a 7,31 x10−8 m 2 /s , as amostras pré-tratadas apresentaram os maiores valores. O modelo de Wang e Singh obteve o melhor ajuste dos dados experimentais. A abóbora seca teve valores de atividade de água inferiores a 0,60. Em relação a cor, houve um aumento da luminosidade (L*), redução do parâmetro (a*) e aumento do parâmetro (b*) para as condições estudadas. A secagem resultou em perda do teor de ácido ascórbico, fenólicos e carotenoides

Neste estudo investigou-se a aplicação de ondas ultrassônicas na atomização do caldo da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), para recuperação de água na indústria sucroalcooleira, uma vez que esta técnica da engenharia verde equivale a cerca de 10% da energia gasta para vaporização térmica da água. Dada a grande quantidade de água utilizada nos processos de produção de açúcar e etanol, a implementação de técnicas eficazes de recuperação de água não apenas minimiza o impacto ambiental através da redução do consumo e do desperdício de água, mas também contribui para a redução de custos operacionais. Utilizou-se a metodologia de superfície de resposta (MSR) para analisar como diferentes variáveis influenciam a eficiência da recuperação de água utilizando-se evaporação a frio por atomização ultrassônica em um único estágio. Em um protótipo de bancada com capacidade para 3 L/h a vazão do ar de arraste (X1), a temperatura do ar de arraste (X2), o brix do caldo de alimentação (X3) e pressão na câmara de atomização (X4) foram submetidas a um planejamento fatorial fracionário do tipo 2⁴. Em seguida, no mesmo protótipo laboratorial, foi aplicado um delineamento composto central rotacional (DCCR) do tipo 2⁴ para a atomização do caldo de cana. Os resultados obtidos indicaram que a concentração máxima alcançada, em um único estágio, foi de 92,4 °Brix. A comparação das propriedades de composição e físico-químicas do caldo residual sonicado mostraram que o Ultrassom (US) não interfere de modo prejudicial nas propriedades do caldo de cana-de-açúcar como insumo para a indústria sucroalcooleira. O reuso da água recuperada foi recomendado para a maioria das aplicações internas de processos da indústria sucroalcooleira, após ajustes no pH, com exceção da alimentação de caldeiras. A aplicação de ondas ultrassônicas garante significativamente a separação de água, contribuindo para um processo mais sustentável e eficiente. O estudo revelou que a combinação adequada das variáveis independentes pode maximizar a recuperação de água, demonstrando a importância do planejamento experimental no aprimoramento dos processos industriais. 

Os surfactantes, compostos por partes hidrofílicas e hidrofóbicas, desempenham papel crucial na redução de tensão superficial e na interação entre fases fluidas. Contudo, a toxicidade de surfactantes sintéticos limita sua aplicação comercial. Os biossurfactantes, alternativas biodegradáveis derivadas de microrganismos ou materiais orgânicos naturais, ganharam destaque na pesquisa nos últimos 15 anos. Possuindo propriedades semelhantes aos surfactantes sintéticos, os biossurfactantes são ecologicamente amigáveis e têm baixa toxicidade. Este projeto focaliza o biossurfactante soforolipídio, caracterizando suas propriedades e estrutura, e o utiliza na formulação de defensivos agrícolas verdes. Os testes realizados demonstram a eficácia dos produtos desenvolvidos. No teste de fitotoxicidade, o biossurfactante com óleo de rícino apresentou o melhor desempenho na germinação de sementes de maxixe. Nos testes de atividade antifúngica, combinações como biossurfactante e ácido oleico, biossurfactante e óleo de capim limão mostraram resultados promissores. Na dispersão superficial, todos os defensivos naturais superaram a água e o neem comercial. Na germinação em solo, composições como biossurfactante + ácido oleico, biossurfactante + óleo de capim limão e biossurfactante + rícino demonstraram potencial como fungicidas naturais e bioestimulantes, com rendimento acima de 70%. Esses resultados indicam a viabilidade desses produtos como alternativas eficazes na indústria agrícola. 

A crescente demanda de energia tem levado muitos países a depender de combustíveis fósseis, resultando em altas emissões de poluentes. Para combater essa poluição, uma alternativa é o uso da liquefação hidrotérmica, que converte biomassas em bio-óleos. Este estudo utilizou dados do projeto BioValue para simular uma biorrefinaria que converteu bagaço de cana-de-açúcar em bio-óleo, destinado, posteriormente, ao hidrotratamento e refino. Além do cenário base, foram propostos seis cenários alternativos para avaliar o impacto na produção dos subprodutos e CO2. No primeiro cenário, a água do processo foi recirculada. O segundo cenário operou caldeira a 520 bar. O terceiro alterou o fluxo do trocador de calor para contracorrente. O quarto implementou integração energética no reator de liquefação hidrotérmica. O quinto combinou todas as alterações anteriores e o sexto incluiu adição de enxofre à biomassa. Um estudo de sensibilidade foi realizado para maximizar a produção de gasolina e óleo diesel. No cenário base, 24% do bagaço ainda precisou ser queimado para gerar energia. Entre os cenários, o segundo apresentou o menor impacto na disponibilidade de biomassa. Os cenários cinco e seis foram os mais eficientes, usando toda a biomassa e reduzindo o consumo de água em 83,86%. A sensibilidade mostrou um aumento de 15,58% na produção de gasolina e uma redução nos estágios dos destiladores. Cenários com integração energética reduziram a produção de CO2 em 15% em relação ao cenário base.

A utilização de polímeros biodegradáveis aplicados em sistemas de embalagens ativas, onde são incorporados aditivos que visam prolongar a vida útil dos alimentos, é um tema promissor na busca por materiais ecologicamente corretos. Porém, não se sabe se nestes sistemas a presença do aditivo antimicrobiano exercerá influência negativa no processo de biodegradação deste material polimérico. Assim, neste trabalho foi monitorado o processo de biodegradação de filmes de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT) aditivados com óleo essencial de laranja em biodigestores anaeróbios, bem como o crescimento dos microrganismos envolvidos durante o processo, e a produção de gás metano que é o principal metabólito neste tipo de biodegradação. Filmes de PBAT foram produzidos através do processo de extrusão e adicionados de óleo essencial de laranja nas concentrações de 0 e 15% em peso. Os filmes antes e após a biodegradação de 90 dias foram avaliados macroscopicamente por infravermelho médio e análise termogravimétrica. Os resultados mostraram que no intervalo de 90 dias não foi suficiente para mineralizar o polímero e que o óleo essencial de laranja não teve influência no processo de biodegradação. Os filmes de PBAT e PBAT/OE foram estáveis quando submetidos à biodegradação em lodo por 90 dias. O sistema foi mantido e posteriormente analisado com 1080 e 1260 dias. Macroscopicamente os filmes se mantiveram inteiros com 1080 dias e com 1260 observou-se a fragmentação dos filmes. Não foi possível acompanhar a produção de gás nesse período, com relação aos microrganismos presentes no meio, observou-se uma redução da quantidade de todas os grupos estudados. Foi possível determinar uma perda da massa de 11,28% para o PBAT e 17,66% para o PBAT/OE no final do processo com 1260 dias. Com relação as propriedades térmicas, as regiões cristalinas dos fragmentos dos filmes conservaram os parâmetros térmicos, apesar das amostras tanto de PBAT pura como as de PBAT/OE estarem em estado de alta fragmentação durante seu manuseio para realização das análises.

Reações de Fenton foram empregadas para descolorir uma solução de corantes têxteis empregados em lavanderias, onde os compostos de ferro magnetita (Fe₃O₄) e pirita (FeS₂), após síntese, foram utilizados como catalisadores. Eles foram imobilizados no resíduo de vagem de feijão (RVG) e de celulose bacteriana (CB), para produção dos nanocompósitos (NC) RVG/Fe₃O₄, RVG/FeS₂, CB/Fe₃O₄ e CB/FeS₂. Testes de degradação foram realizados avaliando os POA Fenton, foto-Fenton, sono-Fenton e sono-foto-Fenton, utilizando H₂O₂ e radiação sunlight. Dos 16 sistemas avaliados, foram definidos o foto-Fenton/sunlight/CB/Fe₃O₄ e o foto-Fenton/sunlight/CB/FeS₂ para seguir os estudos. Na sequência, realizou-se a determinação das condições experimentais mais adequadas para melhorar os tratamentos. Para os dois sistemas, uma degradação de 99,82% foi obtida em pH 5, empregando 150 mg·L^-1 de H₂O₂ e 11 membranas de CB/Fe₃O₄ por 120 min, enquanto 99,02% foi alcançado também em pH 5, mas utilizando 100 mg·L^-1 de H₂O₂ e 4 membranas de CB/FeS₂ por 90 min. A estabilidade catalítica dos NC foi avaliada, constatando-se que o composto com magnetita pôde ser utilizado por 15 ciclos consecutivos (eficiência ≈ 90%), enquanto o com pirita manteve uma degradação superior a 99% após 25 ensaios sequenciais. Por fim, os sistemas propostos no trabalho foram aplicados a um efluente têxtil de lavanderia previamente tratado. A combinação entre a coagulação/floculação da ETE da indústria e o POA foto-Fenton reduziu a coloração da amostra aos níveis de lançamento exigidos pela legislação.

O melão de São Caetano (Momordica charantia L.) é uma planta daninha que tem como atividades já comprovadas antiulcerogênica, antibacteriana, imunossupressora, anti-inflamatória, anti-hipertensiva, anticancerígena, entre outros. Diferentes técnicas de secagem vêm sendo usadas como estratégia para conservação dos materiais. Entre as várias técnicas, a secagem em camada de espuma vem sendo muito estudada, devido ao seu baixo custo e alta eficiência na remoção da umidade. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo geral a obtenção do pó das folhas e frutos do melão de São Caetano, utilizando a secagem em camada de espuma, para uma aplicação fitoterápica. Foram feitos testes iniciais para determinação das variáveis independentes do processo de secagem em camada de espuma: concentração do agente espumante, tempo de agitação e temperatura de secagem. Foi realizado um estudo da secagem, seguindo o planejamento experimental, avaliando as curvas de cinética e taxa de secagem, e foram analisados os modelos matemáticos que melhor se ajustam aos dados obtidos. Para as folhas da planta, a concentração do espumante foi a variável que mais afetou as características da espuma. Para a secagem, a temperatura é a variável que mais influencia o processo. As curvas de secagem apresentaram período de taxa constante seguido do período de taxa decrescente e o modelo matemático que melhor se ajustou aos dados foi o de Page, de acordo com coeficiente de determinação e o erro padrão da estimativa.

Este trabalho apresenta um estudo detalhado sobre a valorização de resíduos agroflorestais através da pirólise térmica e catalítica para produção de combustíveis sustentáveis. Na primeira etapa, foi estudado o efeito da temperatura nos produtos da micropirólise rápida (PyGC/MS) dos resíduos de bagaço de cana energia, caroço de açaí e cascas de acácia negra. Essas biomassas foram caracterizadas por análise imediata, elementar, constituintes lignocelulósicos, poder calorífico e análise termogravimétrica. A análise cinética multicomponente determinou os parâmetros energia de ativação e fator pré-exponencial, através dos modelos isoconversionais de Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira-Sunose, Friedman e Starink. O valor da energia de ativação de cada componente da biomassa seguiu a ordem: Extrativos < Hemicelulose < Celulose < Lignina. O aumento da temperatura de pirólise favoreceu a produção de hidrocarbonetos e reduziu os compostos oxigenados no bio-óleo. Os parâmetros cinéticos calculados indicaram que essas matérias-primas possuem características favoráveis para conversão em produtos químicos renováveis. Na segunda etapa, foi avaliada a aplicação de catalisadores de óxidos mistos contendo Ni, Co e Fe na pirólise catalítica do caroço de açaí, visando o melhoramento do bio-óleo. Os catalisadores NiCoFe, NiFe e CoFe foram sintetizados e caracterizados via DRX, EDX, adsorção e dessorção de N2 e NH3-TPD. Todos apresentaram alta atividade de desoxigenação do bio-óleo, com NiCoFe apresentando menores concentrações de compostos oxigenados e o NiFe e CoFe favorecendo hidrocarbonetos na faixa da gasolina e querosene de aviação. Na terceira etapa, foi realizado o estudo de escalabilidade da pirólise do caroço de açaí, visando comparar os bio-óleos obtidos nas escalas micro e bancada. Na bancada, o bio-óleo apresentou menor teor de açúcares e maiores percentuais de fenóis e ácidos carboxílicos, enquanto na micropirólise, há maior teor de açúcares e cetonas, com ambas as escalas preservando compostos como aldeídos, fenóis e ésteres. Na última etapa, foi estudada a escalabilidade da pirólise do cavaco de eucalipto nas escalas micro e minipiloto, sendo observado rendimentos similares, comparáveis entre as escalas. Este estudo incentiva o uso de resíduos agroindustriais para produzir biocombustíveis de segunda geração, visando a descarbonização da indústria.

Neste trabalho são discutidas a síntese verde e a caracterização de nanopartículas de óxido de zinco (NPsZnO) a partir do extrato da alface. Essa síntese é simples, rápida e sustentável. O material obtido foi caracterizado pelas técnicas de DRX, UV-Vis, FTIR, MEV, DLS, TGA, fotoluminescência e pHpcz. As NPsZnO foram aplicadas para a detecção por fluorescência do ácido ascórbico (AA) e para o desenvolvimento de membranas eletrofiadas superhidrofóbicas. As NPsZnO apresentam uma estrutura cristalina wurtzita e com diâmetro médio de 6 nm. Na metodologia desenvolvida, foi investigado o aumento da fluorescência decorrente da complexação do AA na superfície das NPsZnO. Os resultados encontrados indicam que a técnica desenvolvida para a análise da presença de AA é rápida, simples e tem elevada seletividade comparativamente a outras biomoléculas, apresentando um limite de detecção de 5,15 μM. Além disso, associamos as NPsZnO produzidas por síntese verde ao ácido esteárico (AE), de modo a aumentar a hidrofobicidade de membranas de poliestireno (PS) preparadas pela técnica de eletrofiação. Uma vez otimizados os parâmetros do processo, soluções com proporções na faixa de 10% a 30% de AE foram adicionados às membranas de PS. A membrana que resultou em um maior grau de hidrofobicidade foi a membrana com 20% de AE. Por isso, a esse sistema foram incorporadas proporções diferentes de NPsZnO. A membrana compósita com 3% de NPsZnO foi aquela que apresentou um maior caráter superhidrofóbico (151,6° ± 0,5°).

Aliado ao crescimento populacional e o aumento do consumo de diferentes substâncias químicas, tem sido observado o crescimento do número de contaminantes detectados em matrizes aquáticas. No entanto, os tratamentos convencionais não são suficientes para remoção destes compostos, sendo necessário a adoção de técnicas alternativas, como os processos oxidativos avançados. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo geral promover a degradação da mistura dos fármacos lamivudina e zidovudina em diferentes matrizes (solução aquosa e efluente sintético), empregando processos oxidativos avançados heterogêneos utilizando a pirita como catalisador e radiação sunlight. Para isso foram desenvolvidas e validadas metodologias para identificação e quantificação dos fármacos, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectrofotometria de ultravioleta-visível (UV/Vis), avaliou-se as variáveis do processo promovendo uma otimização dos resultados para ambas as matrizes, análise dos efeitos ecotoxicológicos para as duas matrizes após o tratamento, adequação dos dados experimentais aos dados cinéticos apresentados na literatura e a caracterização do catalisador pelas técnicas de difração de raio-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) após tratamento. Diante disso, o estudo permitiu verificar que o processo foto-Fenton heterogêneo pode ser utilizado na degradação da mistura dos fármacos, empregando a pirita como catalisador. Após definir as melhores condições experimentais o processo atingiu 80% de degradação após 210 min para solução aquosa e 69% após 420 min para o efluente sintético para técnica de UV/Vis e no CLAE foram identificados percentuais de 97% e 100% da lamivudina e zidovudina, respectivamente, para solução aquosa e 94% e 100% para efluente sintético. O estudo cinético mostrou que os dados experimentais apresentam um bom ajuste ao modelo de Nichela et al. (2010). A avaliação da toxicidade após tratamento apresentou potencial tóxico que pode ser justificado pelo caráter inibitório do catalisador de ferro. Desse modo, o uso da pirita como catalisador no processo foto-Fenton é uma alternativa para o tratamento de fármacos.

Nos efluentes de refinarias encontram-se altas concentrações de fenóis, quinolinas e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, principalmente após o coqueamento. A etapa do refino de petróleo é o principal contribuinte para a produção de quinolina, superando 2000 toneladas por ano (KANG et al., 2021). A quinolina é um dos contaminantes orgânicos presentes em efluentes da indústria petroquímica, e por apresentar propriedades tóxicas, mutagênicas e cancerígenas, e baixa degradabilidade, sua presença em efluentes tem um impacto negativo na saúde humana e no meio ambiente (LUO et al., 2020). O objetivo deste trabalho é sintetizar e caracterizar materiais à base de óxido de grafeno (OG), hidrogel (50%OG-50%ágar) (ARAUJO et al., 2023) e o nanocompósito magnético (OG-Mag) (NASCIMENTO et al., 2022), além de utilizá-los como adsorventes para a remoção da quinolina em meio aquoso, verificando as respectivas capacidades adsortivas. Devido a sua polaridade e característica básica, a quinolina acaba interagindo com os sítios ácidos dos catalisadores, desativando-os, o que não é interessante para o processo do refino do petróleo, sendo necessária sua redução ou até mesmo remoção (ALVES, 2019). Pelo modelo cinético de difusão extera de Boyd as capacidades adsortivas foram de 10,28 mg.g-1 (50%OG 50%ágar) e 29,06 mg.g-1 (OG-Mag). Os nanocompósitos à base de OG são promissores para a adsorção de quinolina, entretanto, outros testes serão realizados posteriormente a fim de comprovar a eficiência de tais materiais no tratamento de efluentes de indústria petroquímica.

Este trabalho teve por objetivo elaborar um modelo híbrido apto à construção de gêmeos digitais para aplicação a um reator de leito fixo utilizado em processo de produção de metanol por hidrogenação catalítica do CO2. Para isto, primeiro foi elaborada uma planta dinâmica virtual para gerar dados simulados (entradas e saídas virtuais) para as etapas seguintes. Em seguida, foi elaborado um modelo fenomenológico estacionário do reator, ao qual foram alimentadas as entradas virtuais para gerar saídas fenomenológicas. Então, foi elaborado um modelo preditivo do tipo NARX (Nonlinear Autoregressive Exogenous Model) utilizando redes neurais artificiais do tipo feedforward como o modelo não linear. A partir do modelo NARX, derivou-se dois modelos: um modelo caixa-preta, que utiliza diretamente as entradas virtuais para realizar suas predições; um modelo híbrido, que é acoplado ao modelo fenomenológico e utiliza as entradas virtuais e as saídas fenomenológicas para gerar suas predições. Os modelos caixa-preta e híbrido foram avaliados pelas métricas típicas utilizadas para modelos de regressão (RMSE, MAE, R²). Dos resultados obtidos conclui-se que o modelo híbrido desenvolvido é um bom candidato a ser utilizado na construção de um gêmeo digital

Foram estudados catalisadores em pó e estruturados à base de Ni e/ou Rh suportados em alumina e/ou céria-alumina aplicados na reação de reforma seca do metano. Diferentes fatores para obtenção de um catalisador com boas propriedades físico-químicas e bom desempenho catalítico foram investigados, como o método de preparação, formulação do catalisador, tratamento térmico do suporte e do catalisador. Logo, o catalisador em pó NiTU-550CeAlNC apresentou melhores propriedades e melhor desempenho catalítico, sendo recoberto nos sistemas estruturados do tipo monólito com diferentes densidades de canais e do tipo espuma com porosidades variadas. Por conseguinte, foi observado que os sistemas monolíticos e as espumas apresentaram dispersão e redutibilidade semelhantes. A aderência do catalisador aos sistemas estruturados foi superior a 90%, após 4 testes consecutivos. A atividade catalítica diminui com o aumento da espessura da camada catalítica dos monólitos em até 15% e das espumas em até 10%. As espumas apresentaram conversões de CH4 (38%) e CO2 (50%) superiores aos monólitos (entre 18 e 30% para o CH4 e entre 25 e 42% para o CO2). Adicionalmente, verificou-se que a temperatura global da reação é um fator determinante para a atividade dos sistemas estruturados. Finalmente, foi constatado que o catalisador em pó apresentou o dobro da taxa de desativação em relação aos catalisadores estruturados. Portanto, a boa estabilidade dos catalisadores estruturados sugere que estes sistemas são uma alternativa interessante para intensificação do processo da reação de RSM.

O presente trabalho tem como objetivo a avaliação da eficiência dos processos oxidativos avançados clássicos e eletroquímicos no tratamento de solução aquosa, efluente sintético e industrial contendo corantes. Desse modo, a mistura dos corantes AA36 e AA80, a 10 mg.L-1 cada, foi submetida aos POA clássicos foi quantificada via espectrofotômetro de ultravioleta/visível (UV/Vis). Conforme o estudo preliminar, o sistema de fotoperoxidação (UV-C) e foto-Fenton (sunlight) conduziram aos melhores resultados de degradação. A mistura de corantes também foi submetida a processos oxidativos eletroquímicos utilizando eletrodos de grafite e uma fonte de computador reutilizada (18,5 V) para abastecimento do sistema. Testes preliminares fizeram uso de diferentes eletrólitos (NaCl, KCl e Na2SO4) individualmente ou em combinação, de modo a definir o melhor sistema para a tratamento da mistura de AA36 e AA80. Observou-se que o sistema combinado Na2SO4/KCl apresentou maior eficiência na degradação corantes. Com as condições experimentais determinadas, investigou-se a influência de diferentes radiações no sistema. Foi utilizada radiações UV-A e UV-C, de modo combinado e individual, constatando-se que o uso da radiação UV-C possibilitou alcançar melhores resultados. A degradação dos corantes em matrizes mais complexas também foi realizada, bem como a construção de sistema com uso de energia solar (sistema fotovoltaico off-grid) levando em conta a sustentabilidade dos POA aplicados a efluentes.

Este trabalho estuda a relação da formação de cor associada a presença de compostos fenólicos encontrados durante o processamento da cana-de-açúcar, desde a matéria-prima in natura até à obtenção do açúcar VHP. Todas as amostras coletadas e analisadas nesta pesquisa foram obtidas em parceria com duas usinas produtoras de açúcar VHP do estado de Alagoas. Foi avaliada a cor do caldo de cana-de-açúcar em um planejamento experimental 23, tendo como variáveis independentes: concentração de impureza vegetal (5 e 10%), variedade de cana (RB92579 e VAT90-212) e tipo de colheita (mecanizada e manual). A maior intensidade de cor (27365 UI) foi encontrada na variedade RB92579 e colheita mecanizada, onde a concentração de impureza vegetal não apresentou influência significativa, dentro dos limites pré-estabelecidos para este estudo. A variedade VAT90-212 colhida manualmente apresentou menor índice de cor. A variedade da cana de açúcar foi a variável que obteve maior influência sobre a cor, confirmando que o genótipo RB92579 fornece um caldo mais escuro ao processo de fabricação de açúcar. Foi constatado que a colheita mecanizada promove escurecimento do caldo de cana de açúcar. Os polifenóis catequina (CAT), ácido clorogênico (ACL), ácido cafeico (ACF), vanilina (VAN), seringaldeído (SIR), ácido p-cumárico (ACU), cumarina (CUM) e rutina (RUT) foram quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O acompanhamento do processo de fabricação de açúcar VHP foi realizado em seis pontos do processamento da cana-de-açúcar, os quais foram designados da seguinte forma: caldo cru, caldo misto, caldo caleado, caldo clarificado, xarope, massa cozida. Os maiores índices de ACL, SIR e CUM foram obtidos no produto de cristalização da sacarose (massa cozida), da mesma forma que a cor, fenóis totais e o conteúdo total de polifenóis. ACL foi o polifenol predominante nas amostras de caldo clarificado, xarope, massa cozida e açúcar VHP, nesta última com concentrações acima de 50%. A presença de compostos fenólicos proporcionou diferentes índices relacionados a cor durante o processo de produção. Nesse contexto o ácido clorogênico (ACL) foi o composto que apresentou os resultados mais expressivos, contribuindo de forma significativa na formação de cor nos produtos de processamento da cana-de-açúcar, fato este ainda não reportado na literatura. A cor dos cristais açúcar VHP também teve relação positiva com a concentração dos fenólicos, com maior evidência para ACL. 

Rotas químicas e físicas foram investigadas para a produção de adsorventes de endocarpo de açaí, o primeiro material foi obtido por ativação química em alta temperatura, utilizando ZnCl₂(CAA); e a segunda por ativação física do material precursor (CA). As propriedades físico-químicas e morfológicas dos adsorventes foram analisadas, em seguida, foram feitos estudos de adsorção para remoção de clonazepam (CZM), cloroquina (CQN) e diclofenaco (DCL), reuso dos adsorventes e a toxicidade das soluções finais foi avaliada. Os resultados revelaram que a rota química gerou biocarvão com cerca de duas vezes a área superficial e volume de poros (762 m².g⁻¹ e 0,098 cm³.g⁻¹) do que a rota física (498 m².g⁻¹ e 0,048 cm³.g⁻¹). Dentre os modelos de isoterma estudados, o modelo de Sips descreveu melhor o equilíbrio de adsorção para CZM e DCL para ambos os biocarvões, com valores de q_s de 26,94 e 61,86 mg.g⁻¹; 22,71 e 48,82 mg.g⁻¹, respectivamente. O modelo de Freundlich foi o que melhor se ajustou para a remoção de CQN para ambos os adsorventes. Na avaliação cinética, o modelo que melhor se ajustou, dentre os analisados, foi o pseudo-segunda ordem de acordo com os parâmetros de R², valores de resíduos e o AIC. A ativação química pode ser utilizada como um método simples e eficaz para a produção de adsorventes como uma forma de agregar valor aos resíduos da produção do açaí.

Os produtos farmacêuticos são considerados poluentes recalcitrantes e bioacumulativos, que podem representar riscos à saúde humana e aos ecossistemas. Neste trabalho, um nanocompósito formado por óxido de grafeno e magnetita foi sintetizado para remover clonazepam, cloroquina, propranolol e metformina da água, e caracterizado quanto à sua morfologia, composição e carga superficial. Ensaios relacionados à cinética de adsorção, isotermas de equilíbrio e reuso do adsorvente foram estudados e parâmetros de otimização como dosagem do adsorvente e pH inicial foram determinados. Análises de caracterização indicaram a presença de ferro na estrutura do adsorvente. Para todas as drogas, os testes de adsorção indicaram que a eficiência de remoção foi independente do pH inicial. No geral, o equilíbrio de adsorção foi alcançado nos primeiros minutos do experimento, e os dados experimentais foram bem representados pelo modelo de pseudo-segunda ordem. As isotermas de equilíbrio de adsorção apresentaram um bom ajuste ao modelo de Sips a 298 K, e as capacidades máximas de adsorção previstas para clonazepam, cloroquina, propranolol e metformina foram 41,26, 44,01, 16,82 e 12,23 mg.g-1, respectivamente. O nanocompósito magnético apresentou bom potencial de reaproveitamento após três ciclos consecutivos de adsorção-dessorção, sendo uma alternativa promissora para a remoção de diferentes classes de fármacos em meio aquoso.

Neste trabalho, foi utilizado o pó da casca do ovo de galinha in natura (COI) e calcinada (COC) como fonte de carbonato de cálcio (CaCO₃), cuja composição foi confirmada por difração de raios X (DRX), e efeito da calcinação avaliado por análise termogravimétrica (TGA). O COC foi misturado ao poli(ácido lático) (PLA) em diversos teores, aos compósitos com 5% foram adicionados óleo essencial (OE) ou óleo vegetal (OV) de copaíba. Os compósitos foram processados em misturador interno sob diferentes condições e posteriormente caracterizados por reometria de torque para obtenção dos parâmetros reológicos. Foram verificadas as propriedades térmicas por termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Por DSC, foram analisadas a cinética de fusão e a cinética de cristalização a frio, além do efeito do OV e OE na temperatura de transição vítrea. Os resultados mostraram que a calcinação do COC retirou materiais orgânicos sem que houvesse modificação da estrutura cristalina que é composta exclusivamente por calcita, um polimorfo do CaCO₃. O PLA puro apresentou índice de pseudoplasticidade menor do que as outras composições. O PLA/COC7 apresentou menor variação da massa molar média ponderal com o aumento da velocidade dos rotores. O OE reduziu a temperatura de transição vítrea (T_g) em até 5°C. Todos os sistemas estudados apresentaram picos duplos de fusão. As taxas de cristalização observadas para os compósitos contendo OE são maiores do que as encontradas nos outros sistemas.

Pesquisas sobre a presença de vestígios de produtos químicos orgânicos em ambientes aquáticos provenientes de efluentes industriais apontam grandes impactos dos despejos de águas residuais no meio ambiente. Desta forma, processos cada vez mais desenvolvidos estão sendo desenvolvidos para atingir os padrões necessários de qualidade dos efluentes oriundos do setor industrial. Os processos oxidativos avançados (POAs) têm se destacado no tratamento e pré-tratamento de compostos de difícil biodegradabilidade em águas, reduzindo os impactos ambientais. Dentre os principais tipos de POA utilizados, o processo foto-Fenton (H₂O₂/Fe²⁺/UV) foi o que melhor se adaptou no tratamento da mistura dos azocorantes têxteis preto direto 22, preto ácido 172 e preto reativo 5. Foram avaliados processos homogêneos (utilizando sulfato ferroso) e heterogêneos (aplicando magnetita), em duas matrizes distintas (aquosa e efluente sintético), que geraram resultados de degradação eficiente (>70%) para os dois comprimentos de onda avaliados (576 nm e 228 nm). Estudo cinético demonstrou que os dados obtidos se ajustaram ao modelo de pseudo-primeira ordem de Chan e Chu (2003) e na avaliação de toxicidade o tratamento não demonstrou nível de toxidade preocupantes para as sementes testadas (cenoura, alface, agrião e rúcula) e as cepas de bactérias escolhidas (Escherichia coli e Salmonella enteritidis).

O presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a degradação de corante têxtil preto direto 22 pelos processos oxidativos avançados homogêneos (Fenton e foto-Fenton) e eletroquímico (oxidação anódica e eletro-Fenton). O  trabalho teve ainda como objetivos específicos: avaliar os tipos de eletrodo e eletrólitos mais eficientes e viáveis para o processo eletroquímico; definir as melhores condições experimentais do processo homogêneo e para o processo eletroquímico; acompanhar cinética de degradação através da concentração do corante para os melhores sistemas e adequação a modelos cinéticos; avaliar a eficiência dos melhores processos para efluente real; caracterizar o eletrodo por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-x e analisar a toxicidade antes e após o tratamento frente a diferentes organismos. Foi possível verificar que ambos os processos foram eficientes no tratamento do corante, sendo atingida uma degradação > 95% tanto para os processos homogêneos quanto eletroquímicos, após 60 min. A avaliação cinética mostrou que os processos seguem um perfil de pseudo primeira-ordem, apresentando ajuste aos modelos de cinéticos propostos por Chan e Chu e He et al. O estudo da toxicidade mostrou que o emprego dos tratamentos utilizados não conduziu a formação de produtos tóxicos, assim, as amostras tratadas poderiam ser descartadas no corpo receptor. Dessa forma, ambos os processos são eficientes, porém os eletroquímicos caracterizam uma alternativa para tratamento de efluente sem a utilização reagentes externos.    

Sigilo tecnológico, conforme PROCESSO 23076.042252/2024-68

O presente trabalho objetivou a síntese de um compósito à base de polianilina (PAni) e quitosana, modificado com octaacetato de sacarose (SOA) – PANI-SOA@Qui -, sua caracterização e sua aplicação como adsorvente do corante sintético Preto de Remazol em solução aquosa. A sua caracterização se deu por MEV, DRX, FT-IR, UV-VIS, BET, TGA/DTG, condutividade e PCZ. Os resultados da caracterização revelaram um material de morfologia aglomerada e semicristalino; sob o estado de oxidação sal de esmeraldina; com condutividade e área superficial mais acentuada, em comparação ao material sintetizado na ausência do SOA; e PCZ 4,18. Do estudo adsortivo, foi encontrada uma condição ótima de remoção (>99%) para 60 mgL-1 de corante, 0,25g L-1 de adsorvente, pH na faixa de 2 a 7 e temperatura de 30 °C. O processo adsortivo seguiu cinética de pseudoprimeira ordem e equilíbrio que se adequou ao modelo de Langmuir. O estudo termodinâmico revelou uma adsorção de natureza física, endotérmica, espontânea e com aumento entrópico. Foi observada alta eficiência de remoção do efluente sintético cujo pH estava dentro da faixa 2-7 e uma remoção acima de 74% em até 4 ciclos de adsorção-dessorção. Pode-se considerar, portanto, que o compósito PAni-SOA@Qui é uma alternativa promissora para a remoção desse corante de rejeitos que o contém.

O concreto é um dos materiais de construção mais utilizado na construção civil. Porém, as ações antrópicas fazem com que o concreto seja bastante sensível à formação de fissuras. Recentemente, diversos tipos de agentes microbianos autocurativos foram incorporados ao concreto para promover a formação de carbonato de cálcio na área de fissura. Este processo é conhecido como biomineralização. Assim, visando estudar as melhores condições para a biomineralização, com o uso da Fluidodinâmica Computacional (CFD) e planejamentos fatoriais, tornam o projeto em destaque a ser alvo de investigações científicas. As simulações foram realizadas seguindo 2 planejamentos fatoriais na forma de Delineamentos Compostos Centrais Rotacionais (DCCRs). Com a utilização do software SOLIDWORKS® 2020, foram construídas as geometrias das células reacionais e realizadas as simulações CFD. Foi realizado um estudo de convergência de malha, estudos de quantificação do efeito da velocidade do gás e da pressão utilizando CFD, além de uma análise estatística. A melhor combinação de malhas para realizar as simulações é a malha global 4 e a malha local 5. Os resultados das simulações CFD nas células reacionais e as análises estatísticas, para os parâmetros de velocidade do gás e de pressão, evidenciam que a vazão de ar foi o fator de maior sensibilidade em todos os casos. A geometria com entrada e saída de ar na parte lateral é considerada a melhor opção para a realização de futuros trabalhos experimentais.

A hidrólise ácida da biomassa e a hidrogenação de seus produtos sacarídicos foram combinadas visando a conversão catalítica de extratos da fração holocelulosica (hemicelullose, celulose) do vegetal com predominâncias de xilose e glicose estruturadas em polímeros naturais. O bagaço da cana-de-açúcar foi deslignificado em um pré-tratamento de três etapas (extrações ácidas, básicas e orgânicas), em seguida a hemicelullose foi extraída com ácido sulfúrico (2,5 % v/v) obtendo-se xilose (22 g.L^-1 ) em solução, que tratada foi hidrogenada com o catalisador bimetálico (Ni 10% - Ru 1% massa), revelando uma seletividade de 90% em xilitol após uma hora de operação. As evoluções cinéticas do processo foram representadas via modelo matemático que incluiu os valores da velocidade específica de reação envolvendo energia de ativação da ordem de 12,91 kJ mol^-1. Prevendo disponibilidade da celulose, sua conversão foi realizada em meio aquoso com ácido acético e catalisador bimetálico de níquel e rutênio (10% - 1% em massa) suportado em carvão ativado, operando-se em reator de leito de lama. Resultaram uma conversão de 95% da celulose e rendimento em torno dos 90% em sorbitol, em 4 horas de reação. Assumindo etapas de hidrólise e hidrogenação dos oligômeros (celobiose) e da glicose através interações de superfície com o hidrogênio, foi aplicada a abordagem de Langmuir-Hinshelwood para expressar as taxas de reação do processo. Balanços de massa dos sacarideos e do produto sorbitol forneceram equações cujas soluções foram ajustadas às evoluções de suas concentraçoes garantindo a quantificação das constantes de velocidade da reação, de dissociação do ácido acético e de adsorção, nas seguintes ordens de grandeza 𝑘_ℎ=1,040x10-²min^-1 , 𝑘 ′ _1∗=1,425x10^-2min^-1 , 𝐾_𝐴𝐶= 2,124x10^-3 , 𝐾_𝑆= 4,699x10^-3 L.s^-1 , respectivamente.

Os contaminantes farmacêuticos, como a lamivudina e zidovudina, destacam-se dada recalcitrância. Logo, foi projetado e construído um reator de bancada com radiação combinada (UV-C, UV-A e sunlight) para tratar a mistura de fármacos frente a processos oxidativos avançados (POA) homogêneos e heterogêneos. Para os POA homogêneos os ensaios em meio aquoso (MA) evidenciaram maior eficiência para uso isolado de radiação UV-C. Para fotocatálise heterogênea foram realizados ensaios com placas de latão calcinadas e recobertas com dois tipos de TiO₂ (A) e (B) sob irradiação UV-C, atingindo uma degradação máxima de 70,83% para MA a e 37,81% para o efluente sintético (ES), após 300 min de tratamento. Os dados para os POA homogêneos se ajustaram aos modelos cinéticos de Chan e Chu e He et al. com R²> 0,93. Para a fotocatálise heterogênea, os dados também seguem uma cinética de pseudo-primeira ordem. A eficiência dos POA também foi determinada via CLAE, obtendo-se degradações > 96% para os processos homogêneos e na faixa de 75% para a fotocatálise heterogênea (MA) e entre 38 e 42% para o ES. Ensaios de toxicidade envolvendo a aplicação de sementes de alface, cenoura e tomate mostraram uma inibição do crescimento das três sementes para as soluções submetidas aos POA, nas duas matrizes. Tal comportamento não foi verificado para as soluções iniciais, indicando que os intermediários formados durante os POA podem ser mais tóxicos.

A indústria de produtos de limpeza, por utilizarem óleos e gorduras na obtenção de alguns de seus produtos, destaca-se como grande geradora de efluentes de vários tipos, entre esses, a mistura água-óleo. Estas águas oleosas são geradas principalmente na etapa de lavagem de tambores de coleta de óleos residuais de fritura (ORF). Esses resíduos são fornecidos por cozinhas pertencentes a bares, hotéis, lanchonetes, ou mesmo de ambientes domésticos. Além dos efluentes aquosos produzidos pela lavagem química dos ORF para recuperação de óleos e gorduras, os recipientes coletores (bombonas plásticas) precisam ser devolvidos com determinado grau de limpeza para a empresa responsável pela coleta. Esta situação pode sofrer um agravamento devido à formação de incrustações oleosas (graxas), na parte externa do coletor, solicitando o uso de detergentes no processo de limpeza. Dessa forma, água oleosa contendo detergente tem sido adicionada ao referido efluente, dificultando a tarefa de recuperação da água para reuso e da fase orgânica para retorno ao processo. Neste trabalho de pesquisa, a técnica de Flotação por Pré-saturação Induzida - FPSI, foi desenvolvida e aplicada em um protótipo semi-industrial (SI) para tratamento do efluente de uma indústria de produtos de limpeza, mais especificamente de sabão em barra. O uso de um protótipo de bancada em acrílico foi responsável pelo desenvolvimento preliminar do flotador. Na pré-saturação do efluente oleoso foram utilizadas bombas centrífugas multiestagiadas, adaptadas para produção de microbolhas de ar. Os experimentos com o FPSI-SI foram conduzidos visando a melhoria da eficiência de separação água-óleo, em função das condições de reciclo do flotador. Para um teor de óleos e graxas de 950 mg.L-1 na alimentação do flotador, eficiências da ordem de 95% foram obtidas para uma razão de reciclo de 0,51. A condição de pré-saturação induzida trouxe indicações de mais um mecanismo auxiliar de flotação, para dar à estratégia de reaproveitamento dos ORF um caráter mais sustentável.

Nesse estudo foram desenvolvidas matrizes de celulose bacteriana (CB) aditivadas pelos métodos in situ e ex situ com a utilização de extratos ricos em substâncias antioxidantes naturais, derivados da casca de uva e do repolho roxo, para emprego em aplicações cosméticas. A produção da CB foi realizada com a bactéria Komagataeibacter hansenii em meios com diferentes composições dos extratos produzidos e do meio padrão (Hestrin-Schramm - HS). Verificou-se que após 7 dias de cultivo os rendimentos obtidos variaram entre 84 e 155 g.L-1 de CB hidratada. As amostras produzidas exibiram elevadas porosidade e capacidade de retenção de água (≈ 98%). Ademais, foi realizado um processo de esterilização por irradiação gama para garantir a biossegurança das matrizes. As CB antes e após a esterilização foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, difratometria de raios-X, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados destas análises demonstraram que não houve alterações nas estruturas química e morfológica das CB após a esterilização. Foi também a avaliada a atividade antioxidante e os melhores resultados foram encontrados nas CB produzidas com extrato da casca de uva puro pelos métodos in situ (U100-G) e ex situ (HS-UG“ex situ”), com médias de 35,6% e 30,3%, respectivamente. Além disso, foi observado que os materiais produzidos são capazes de liberar os extratos incorporados em meio aquoso. O conjunto de resultados encontrados demonstram que as CB obtidas apresentaram características hidratantes e antioxidantes, além da capacidade de liberação de compostos, propriedades importantes para uso em aplicações cosméticas. Ademais, os meios propostos mostraram-se eficientes, aumentando o rendimento e reduzindo os custos de produção em comparação aos obtidos com o meio padrão HS.

O acúmulo de resíduos plásticos em aterros sanitários, rios e ilhas, além da contaminação da fauna e da flora com esses dejetos, acarretou uma pesquisa intensa em materiais biodegradáveis que possam substituir os tradicionais materiais sintéticos advindos do petróleo. Os polímeros biodegradáveis são uma opção que vem sendo constantemente estudada e que pode, em um futuro próximo, competir com os polímeros a base de petróleo. O poli (adipato de butileno-co-tereftalato) (PBAT) é um copoliéster aromático-alifático e um exemplo de um material plástico biodegradável de origem petroquímica.  Embora o PBAT seja bastante estável, degrada-se a temperaturas de processamento (140-230 °C), como a maioria dos poliésteres, por hidrólise da ligação éster na presença de umidade e por cisão de cadeia induzida termicamente, mesmo na ausência de água. Como resultado, uma diminuição na massa molar média é observada após o processamento. Portanto, torna-se necessário o estudo da cristalização do PBAT atrelado a fibras de coco, com o intuito de diminuir o custo do compósito, além de buscar melhorias nas propriedades térmicas, como cristalinidade relativa, taxa de cristalização, temperatura do pico de cristalização, entre outras variáveis. Neste trabalho foram estudados os parâmetros de cristalização a partir do fundido para o sistema PBAT/10 e 20% fibra de coco conduzidos a diferentes taxas de resfriamento (5,10,15,20 e 25 °C/min) e fluxo de nitrogênio a 50 mL/min e, posteriormente, esses parâmetros de cristalização foram comparados para as diferentes taxas de resfriamento. Uma análise reológica foi realizada para estudar como a fibra e o tratamento da superfície afetam o processamento dos compósitos. A partir do tratamento de dados obtidos para os parâmetros de cristalização a partir do fundido, realizou-se a modelagem cinética para os modelos de Pseudo-Avrami, Ozawa e Mo.

Neste trabalho, foram utilizados hidróxidos duplos lamelares (HDLs) intercalados com ânions carbonato (ZnAl-CO₃) e tereftalato (ZnAl-TA) como adsorventes para a remoção de íons chumbo (Pb²⁺). Os adsorventes foram sintetizados por coprecipitação e caracterizados por análise elementar (EDXRF), difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e adsorção/dessorção de N₂ (em andamento). Foi observado o efeito do tipo de ânion intercalar, pH e dose de adsorvente na remoção de Pb²⁺, além de cinética, equilíbrio e termodinâmica de adsorção e testes de recuperação de Pb²⁺. As análises de EDXRF, DRX e FTIR confirmaram a composição, estrutura e grupos funcionais característicos dos HDLs sintetizados. O adsorvente ZnAl-TA apresentou melhor desempenho que o ZnAl-CO₃. As condições ótimas de remoção de Pb²⁺ foram pH 5 e dose de 0,5 g.L^-1. No estudo cinético, o modelo de Elovich foi o mais adequado e o processo atingiu o equilíbrio em 300 minutos. O modelo de Sips representou melhor as isotermas de adsorção, com capacidade adsortiva máxima (q_max) de 124 mg.g^-1 e com n_s < 1, indicando uma superfície homogênea de adsorção. O estudo termodinâmico mostrou que o processo é endotérmico e de natureza física e química. Como eluente de dessorção, o cloreto de sódio (NaCl) apresentou menor lixiviação de zinco e percentual de dessorção próxima aos demais (55%). Em geral, o adsorvente ZnAl-TA apresentou-se como um material eficiente para a remoção de Pb²⁺.

Fitoquímicos podem ser encontrados em folhas de Spondias mombin L. (cajazeira). O objetivo deste trabalho foi extrair e caracterizar compostos bioativos das folhas de cajazeira. A obtenção dos extratos brutos das folhas de cajazeira foi realizada por três diferentes técnicas de extração: turbólise, ultrassom e extração com água pressurizada (EAP). Os resultados demonstraram que a extração por turbólise utilizando uma mistura hidroetanólica (70:30, v/v) permitiu obter extratos em maior rendimento e com maior teor de compostos fenólicos totais (CFT). Foram identificados e quantificados compostos bioativos como o ácido gálico, elágico, clorogênico e rutina. A extração por turbólise utilizando o etanol como solvente foi a mais seletiva para a rutina. A extração assistida por ultrassom com etanol foi mais seletiva para o ácido clorogênico e a rutina. Já a EAP demonstrou ser mais seletiva para o ácido gálico. O estudo cinético da extração com água pressurizada das folhas de cajazeira indicou que os maiores teores de CFT foram extraídos nos primeiros 20 minutos do processo. O modelo matemático de Martínez foi o que melhor ajustou os dados experimentais. No reprocessamento dos resíduos da EAP foram obtidos teores de CFT entre 1,663 e 2,047 mg EAG/g extrato. Os resultados indicam que as folhas de cajazeira possuem potencial para o uso fitoterápico e as técnicas de extração foram satisfatórias para a obtenção de extratos que são fontes de compostos bioativos.

Neste trabalho foi avaliada a atratividade do bônus sobre emissões negativas previsto no RenovaBio como indutor de investimento em sequestro de carbono em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar. Foram feitas avaliações econômicas e ambientais de um cenário sem sequestro de carbono e de cenários realizando sequestro e participando do RenovaBio. O processo de captura do CO2 foi modelado no AspenPlus e a logística de transporte do CO2 até o ponto de injeção por via rodoviária, ferroviária e marítima através da Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC). Foram considerados os custos de injetar o CO2 em aquífero salino e em poços de petróleo para recuperação avançada. Os resultados da avaliação econômica mostraram que o cenário base obteve TIR de 17,2% e retorno de investimento de 4,7 anos, sendo o cenário com mais rentabilidade. Os oito cenários com sequestro de carbono apresentaram VPL maior que zero e TIR maior que 12%, indicando a viabilidade dos projetos. O cenário 1 apresentou valores de VPL e TIR superiores aos demais para a distância de 20 km, indicando o uso de transporte rodoviário para sequestro em distâncias curtas. Já para distâncias entre 50 e 500 km, o cenário 4 mostrou maior viabilidade. Foi verificado que, apesar da viabilidade, o bônus oferecido pela lei RenovaBio (CBIO de U$ 10) não foi suficiente para superar a rentabilidade do cenário base.

No presente trabalho, o carvão vegetal obtido após a gaseificação de resíduos de madeira foi testado em uma unidade piloto de adsorção para avaliar a viabilidade de tratamento de efluentes têxteis reais em escala semi-industrial. Os objetivos foram avaliar o desempenho global da coluna de adsorção no sistema piloto usando uma solução de azul de metileno (MB) e, em seguida, uma amostra real de efluente têxtil. Duas amostras de carvão vegetal, subproduto do processo de gaseificação, foram obtidas, caracterizadas e testadas com uma solução corante MB. A capacidade de adsorção experimental do leito fixo foi próxima a 34 mg.g-1 em ambos os casos, e a eficiência de remoção geral da coluna foi> 91%. Os dados experimentais foram ajustados de acordo com os modelos de Thomas e Adams-Bohart. A planta piloto mostrou-se eficaz na melhoria do tratamento de efluentes têxteis reais, no que se refere à remoção de cor e parte da matéria orgânica, verificada pela evolução da demanda química de oxigênio ao longo do tempo. Calculou-se o custo de operação da planta piloto e considerou-se a contribuição para a economia circular. A unidade piloto foi promissora para melhorar o processo de tratamento de efluentes, agregando valor e dando um novo propósito a um resíduo que normalmente seria descartado no meio ambiente.