PPGEQ - Doutorado em Engenharia Química

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Abordagem quimiométrica e avaliação físico-química, bioativa e biológica in vitro da acerola (Malpighia emarginata) in natura e liofilizada
(2018-12-07) Moraes, Francisca Pereira de; Hoskin, Roberta Targino; Borges, Katia Cristina; ; ; ; Medeiros, Maria de Fátima Dantas de; ; Damasceno, Karla Suzanne Florentino da Silva Chaves; ; Aquino, Jailane de Souza; ; Silva, Flávio Luiz Honorato da;
O Brasil é um importante produtor de frutos tropicais. Dentre esses, destaca-se a acerola (Malpighia emarginata), reconhecida por seu alto teor de ácido ascórbico (AA), compostos fenólicos totais (CFT), carotenoides, antocianinas e considerável potencial antioxidante. Tendo em vista o valor bioativo e comercial desse fruto, o presente trabalho objetivou avaliar a acerola em diferentes abordagens, que correspondem aos seis capítulos da presente tese. Inicia com uma introdução geral que contextualiza o universo do trabalho e os temas abordados ao longo da pesquisa. O segundo capítulo mostra a avalição do fruto intacto quanto a sua composição de bioativos (AA, CFT) e atividade antioxidante (DPPH), através do uso do infravermelho próximo (NIR) e aplicação de técnicas de análise quimiométricas. No terceiro capítulo, a técnica de liofilização foi aplicada ao resíduo e polpa da acerola de forma a comparar os produtos finais desidratados ao produto fresco, bem como acompanhar a estabilidade dos pós ao longo do armazenamento. No quarto capítulo, a acerola liofilizada adquirida comercialmente foi avaliada e comparada com frutos selecionados liofilizados (camu-camu, maçã e abacaxi) no que diz respeito a análises biológicas. Esses ensaios in vitro incluíram a determinação do perfil fitoquímico (AA, CFT, antocianinas, ácidos fenólicos), atividade antioxidante (por dois métodos de detecção: potencial redutor do ferro - FRAP e captura dos radicas do 2,2-difenil-1- picril-hidrazil - DPPH), bem como a influência desses compostos na redução da produção das espécies reativas de oxigênio (ROS) e nitrogênio (óxido nítrico, NO) em células macrófagos RAW 264.7. Inicialmente, a toxicidade dos extratos das amostras liofilizadas (método redução do brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2yl)- 2,5-difenil tetrazolium - MTT) para as células RAW 264.7 foi determinada. Feito isso, o potencial anti-inflamatório dos extratos de acerola diante de enzimas e mediadores com atividade pró e anti-inflamatório (óxido nítrico sintase induzível – iNOS; cicloxigenase – COX2; interleucinas – IL-1β e IL-6; fator de necrose tumoral - TNFα) foi avaliado, além de ensaio in vitro para investigar o efeito dos extratos sobre a migração celular em fibroblastos da pele humana (HDFa). Os capítulos 5 e 6 apresentam a conclusão e a lista de referências que fundamentam o trabalho, respectivamente. Os resultados mostram que o modelo NIRS é uma alternativa analítica não-destrutiva rápida e confiável para avaliar os teores de ácido ascórbico, no entanto, não mostrou bons ajustes para os compostos fenólicos totais e poder antioxidante em frutos de acerola. Também ficou demonstrado que a liofilização produz acerola desidratada com alta retenção de ácido ascórbico e que a preservação de compostos bioativos acontece de maneira mais efetiva em armazenamento refrigerado, tanto para ácido ascórbico quanto para antocianinas. Os resultados dos testes biológicos in vitro mostraram que os extratos de acerola, camu-camu, maçã e abacaxi são capazes de reduzir a produção das espécies reativas de oxigênio (ROS), mas apenas acerola e camu-camu reduziram a produção das espécies reativas de nitrogênio (NO). Os extratos desses frutos também mostraram potencial anti-inflamatório contra os marcadores IL1β e IL6, sendo a acerola a única capaz de reduzir a expressão da enzima COX-2. A acerola também foi capaz de acelerar o processo de migração celular, tendo como base os resultados in vitro obtidos em celulas tipo HDFa, que reflete a capacidade de regeneração das células da pele após sofrer lesão. O elevado teor de ácido ascórbico do fruto liofilizado parece exercer importante papel nos efeitos biológicos in vitro demonstrados. Com isso, conclui-se que a acerola apresenta potencial bioativo e biológico in vitro, que podem ser explorados como ingredientes em alimentos e formulações farmacêuticas com efeitos benéficos a saúde.
Adsorção dos íons de cobre usando pó da palha da carnaúba e bentonita: estudo cinético, termodinâmico e de equilíbrio
(2019-08-23) Silva, Alfredo José Ferreira da; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; Lopes, Francisco Wendell Bezerra; ; Lima, Luis Ferreira de; ; Silva, Roberta Pereira da;
A toxidade, não biodegradabilidade e a bioacumulação apresentados pelos efluentes industriais contendo metais pesados tem se tornado uma profunda preocupação ambiental. Diante deste fato, já existem várias técnicas de tratamentos com a finalidade de remover os metais pesados dos efluentes industriais, porém elas apresentam algumas desvantagens, tais como, ineficiência no tratamento, alto custo, utilização de produtos químicos no tratamento e problemas com a disposição do lodo formado. A partir desta constatação, tem havido pesquisas com materiais que possam ser utilizados para suprir estas deficiências, apresentando resultados satisfatórios na remoção de metais pesados no tratamento de efluentes industriais. O pó da palha da carnaúba e a bentonita, nas suas formas naturais e modificadas, foram utilizadas como adsorventes, com objetivo de remover o cobre em solução aquosa. Os experimentos foram realizados a partir da avaliação da influência das variáveis pH, tempo de contato, massa do adsorvente, concentração inicial do metal, efeitos de ligantes e co-íons na eficiência de remoção do metal e capacidade de regeneração do adsorvente. A partir dos dados experimentais, foi possível o estudo cinético, termodinâmico e de equilíbrio do processo de adsorção. Foram também realizados análises de FTIR, BET, FRX, DRX e Potencial zeta, com intuito de caracterizar os materiais utilizados no processo de adsorção. No estudo cinético, todos os adsorventes se ajustaram ao modelo cinético de pseudo segunda ordem e observou-se que, de uma maneira geral, os adsorventes utilizados apresentarem uma cinética rápida, em que o pó da palha da carnaúba (PPC), pó da palha da carnaúba tratada com bentonita (PPCTB), bentonita natural (BNAT), bentonita sódica (BSOD) atingiram o tempo de equilíbrio em 5, 25, 100 e 100 minutos, respectivamente. O estudo de equilíbrio mostrou que os dados experimentais dos adsorventes estudados se ajustaram ao modelo de Langmuir. A capacidade máxima de adsorção PPC, PPCTB, BNAT e BSOD foram 8,48, 21,97, 12,92 e 24,51 mg/g, respectivamente. Os estudos mostraram que, apesar dos materiais terem uma baixa área superficial, eles apresentavam outras características positivas, como no caso o PPC e PPCTB que com grupos funcionais (hidroxila e carbonila) promoveram uma maior interação com o cobre, e o BETNAT e BETSOD, devido boa capacidade de troca catiônica. Os parâmetros temodinâmicos obtidos nos experimentos de adsorção mostraram que, para o PPCTB, BNAT, BSOD o processo foi não espontâneo e endotérmico, já para PPC o processo foi espontâneo e exotérmico. No estudo de dessorção e regeneração das bentonitas natural e sódica foram necessários 4 ciclos de adsorção e dessorção. A eficiência de dessorção dos íons cobre usando a argila sódica e a natural foi reduzida do primeiro para o último ciclo de 69,47% para 41,33% e de 48,36% para 22,46%, respectivamente.
Análise de fluxos metabólicos para otimização da síntese do antibiótico cosmomicina por Streptomyces olindensis ICB20
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-04-09) Lobato, Ana Katerine de Carvalho Lima; Macedo, Gorete Ribeiro de; Mavituna, Ferda; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788057U7; ; http://lattes.cnpq.br/0152838979924698; Fernandes, Patrícia Machado Bueno; ; http://lattes.cnpq.br/2441925791593067; Oliveira, Jackson Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704; Goncalves, Luciana Rocha Barros; ; http://lattes.cnpq.br/2577657690021566; Santos, Everaldo Silvino dos; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799564Y2
A análise de fluxos metabólicos (AFM) é uma importante ferramenta de análise do metabolismo celular. O seu conhecimento é de extrema importância para entender como deve ser conduzido às condições de cultivo de um organismo, no sentido de melhorar os processos de obtenção de produtos de interesse do homem, bem como para entender como deve ser manipulado o genoma de uma célula possibilitando a otimização do processo para engenharia genética. Streptomyces olindensis ICB20 é um promissor produtor do antibiótico cosmomicina, uma potente droga antitumoral, sendo de extrema relevância estudar os fluxos metabólicos deste micro-organismo com o propósito de otimizar a síntese deste produto do metabolismo secundário. Vários grupos de pesquisa brasileiros vêm desenvolvendo estudos na tentativa de otimizar esta produção em biorreatores. Entretanto, nada foi realizado ainda relativo à análise de fluxos metabólicos. Este trabalho teve como objetivo verificar os fatores que afetam o metabolismo de Streptomyces olindensis ICB20, através da análise de fluxos metabólicos de forma que possa ser aumentada a produção do metabólito secundário, cosmomicina. Para alcançar esse objetivo foi desenvolvido um modelo metabólico que simula uma distribuição dos fluxos internos celulares com base no conhecimento das vias metabólicas, de suas interligações, como também das restrições do micro-organismo em estudo. A validade do modelo proposto foi verificada através da comparação dos dados obtidos pelo modelo com dados experimentais da literatura. A partir da análise dos fluxos intracelulares, obtidos pelo modelo, foi proposto um meio de cultivo ótimo, como também, identificado pontos chaves do metabolismo com o direcionando o metabolismo de Streptomyces olindensis para uma maior produção de cosmomicina. Nesse sentido foi verificado que o incremento na concentração de extrato de levedura é uma proposta de otimização do meio de cultivo e que a inibição da via biossintética de ácidos graxos é uma estratégia interessante para manipulação genética. Com o objetivo de comprovar in vitro o que foi obtido in silico foi testada uma das condições de otimização de meio proposta pelo modelo metabólico através de ensaios experimentais em incubador rotativo onde foi constatado que o incremento na concentração de extrato de levedura no meio de cultivo induziu a um aumento na produção de cosmomicina
Análise técnico-econômica de métodos de injeção de microemulsão na recuperação avançada de petróleo
(2017-10-11) Souza, Tamyris Thaise Costa de; Dantas, Tereza Neuma de Castro; Dantas Neto, Afonso Avelino; http://lattes.cnpq.br/2174051551046465; http://lattes.cnpq.br/0676872399141537; http://lattes.cnpq.br/4128199111121827; Gurgel, Antonio Robson; http://lattes.cnpq.br/3757236425411868; Rodrigues, Marcos Allyson Felipe; https://orcid.org/0000-0002-8936-5705; http://lattes.cnpq.br/5453593230706116; Vale, Tulio Yterbio Fernandes; http://lattes.cnpq.br/4911813695252136; Santanna, Vanessa Cristina; http://lattes.cnpq.br/9445575768909084
Métodos de recuperação avançada de petróleo são utilizados com o objetivo de aumentar a produtividade de reservatórios nos quais, os métodos convencionais são pouco eficientes, ou mesmo como alternativa inicial para produção. Dentre esses métodos, existem os métodos térmicos, miscíveis e químicos. A utilização dos métodos químicos de recuperação avançada atua na alteração de propriedades físico-química rocha/fluido, diminuindo a saturação residual de óleo e aumentando o deslocamento de óleo no meio poroso. A injeção de fluidos químicos, como solução de polímero, solução de tensoativo e microemulsão, busca aumentar a viscosidade de fluido injetado, diminuir a tensão interfacial e aumentar a miscibilidade entre o fluido injetado e o óleo retido. Estudos nessa área mostram que fluidos químicos são considerados uma alternativa eficaz na produção de petróleo após a utilização de água ou gás como fluido de injeção. Neste trabalho foi avaliado a utilização de fluidos químicos (solução de tensoativo e microemulsão) na recuperação avançada de petróleo (EOR) com a Ultramina NP200 como tensoativo. Os sistemas microemulsionados foram compostos por: Ultramina NP200; n-Butanol; querosene e água de abastecimento local. Os sistemas microemulsionados (SM) foram caracterizados por medidas de diâmetro de partícula, tensão superficial, tensão interfacial e viscosidade. Nos testes de EOR, avaliou-se a influência da concentração de tensoativo injetado e a forma como a tensão superficial, interfacial e a viscosidade influenciam na recuperação de óleo cru (29º API). A utilização de solução de Ultramina NP200 conseguiu aumentar a capacidade de deslocamento de petróleo em relação a injeção de salmoura. Porém, a solução de tensoativo, apesar da alta concentração (25% m/m), obteve fator de recuperação inferior quando comparado a microemulsão, mesmo quando a concentração de matéria ativa é baixa (1,0% - m/m). O fator de recuperação aumentou com o aumento da concentração de tensoativo na microemulsão, porém esse crescimento foi significativo para a injeção de SM com até 6% (m/m) de tensoativo. Observou-se também que é possível alcançar resultados satisfatórios de recuperação injetando menores quantidades microemulsão, seguida de injeção de salmoura. A utilização do sistema microemulsionado com 6% tensoativo (SM4) com vazão de 0,5 mL/min, chegou a recuperação do óleo in place de 24,1% (%OOIPA) e recuperação total de 77,2% (%OOIPT). Na avaliação econômica, foi observado que a utilização de pequenos volumes de microemulsão, com maior concentração de tensoativo, pode resultar em um projeto mais viável, mediante análise do preço do barril de petróleo. No cenário atual (50 USD/bbl) é possível alcançar uma taxa interna de retorno (TIR) de 27% por injeção e 0,5Vp de SM3 e 2,5Vp de salmoura.
Aplicabilidade de resíduos à base de ferro como catalisadores Fenton para degradação de fenol
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-31) Hollanda, Luana Rabelo; Chiavone Filho, Osvaldo Chiavone; Foletto, Edson Luiz; https://orcid.org/0000-0003-2443-7445; http://lattes.cnpq.br/6550340290019699; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; http://lattes.cnpq.br/0278440789950629; Mota, Andre Luis Novais; http://lattes.cnpq.br/6655822329418320; Silva, Douglas do Nascimento; https://orcid.org/0000-0001-5934-9491; http://lattes.cnpq.br/0841120842454720; Deus, Katherine Carrilho de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/4261532489868408; Silva, Maitê Medeiros de Santana E; http://lattes.cnpq.br/5181350934389542
A contaminação de corpos hídricos por compostos orgânicos tem sido motivo de grande preocupação devido aos impactos à saúde humana e ao meio ambiente. O fenol é um composto de alta toxicidade comumente encontrado em efluentes industriais devido à sua elevada utilização em diversos segmentos. Os Processos Oxidativos Avançados (POA), que englobam uma vasta gama de técnicas para geração de radicais reativos, têm apresentado eficiências satisfatórias na degradação de compostos orgânicos recalcitrantes. A reação de Fenton heterogênea é um tipo de POA que emprega peróxido de hidrogênio e catalisadores sólidos contendo ferro para a geração das espécies reativas. Neste estudo, teve-se como objetivo investigar o potencial de aplicação de dois materiais provenientes de resíduos industriais como catalisadores alternativos na reação de Fenton para degradação de fenol em água: cinzas pesadas de carvão provenientes de uma usina termelétrica e resíduo de mineração de ametista (RMA). Os materiais foram caracterizados por meio de diferentes técnicas, como difração de raios-X, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia por energia dispersiva, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier e análise textural. As cinzas foram aplicadas na reação de Fenton, enquanto o RMA foi utilizado no sistema foto-Fenton. Os efeitos de diferentes parâmetros operacionais, incluindo pH da solução, dosagem de catalisador e concentração de H2O2, foram investigados. Os resultados da caracterização indicaram que ambos os materiais possuem estruturas mesoporosas, com espécies ativas de ferro bem distribuídas. No que diz respeito às cinzas, sob as condições ótimas, que envolvem a utilização de 1 g L-1 de catalisador, 6 mM H2O2 e pH = 3, obteve-se uma eficiência de degradação de fenol de 98,7% após 60 min de reação, bem como 71,6% de remoção de carbono orgânico após 150 min. Já o RMA, utilizado na reação de foto-Fenton, apresentou 96,5% de degradação nas condições ótimas (0,75 g L-1 de catalisador, 7,5 mM H2O2 e pH = 3) após 180 min, removendo 42,3% do carbono orgânico após 240 min. Através de ensaios com a adição de isopropanol, foi possível constatar que o radical hidroxila é o principal agente oxidante envolvido na clivagem da molécula de fenol para os dois sistemas estudados. Com relação aos testes de reuso, ambos os catalisadores apresentaram estabilidade e atividade catalítica satisfatória por quatro ciclos consecutivos. Portanto, os resultados obtidos demonstram que os dois rejeitos utilizados apresentaram potencial atividade para aplicação em reações de Fenton para degradação de fenol.
Aplicação da água residuária das salinas no tratamento de efluente têxtil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-04-03) Albuquerque, Liana Filgueira; Chiavone Filho, Osvaldo; Melo, Josette Lourdes de Sousa; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787094H6; ; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; ; Beltrame, Leocádia Terezinha Cordeiro; ; http://lattes.cnpq.br/1127762636779912; Moura, Maria Carlenise Paiva de Alencar; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702157Y9; Nascimento, Cláudio Augusto Oller do; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781533Z6; Salgueiro, Alexandra Amorim; ; http://lattes.cnpq.br/9431021636093845
O tratamento de efluentes coloridos e alcalinos tem sido um desafio para as indústrias têxteis. Uma alternativa para a remoção de cor destes efluentes é a aplicação do cloreto magnésio como coagulante. O íon magnésio, em pH elevado, se hidrolisa, formando o hidróxido de magnésio que possui larga área adsortiva e cargas eletrostáticas positivas capazes de agir como um eficiente coagulante. Como fonte deste íon, tem sido estudada a água residuária das salinas, conhecida como água-mãe (A-M), rica em diversos sais. Atualmente, ela é lançada diretamente no mar, sem tratamento ou aproveitamento. Esta tese avaliou a capacidade de aplicação desta água residuária no tratamento de efluente de tinturaria contendo corante índigo e pH alcalino. Os experimentos foram realizados em Testes de Jarro, simulando as etapas de coagulação, floculação e decantação, variando o pH e a concentração do íon magnésio. Foram obtidas remoções médias de 96%, 91% e 76% para turbidez, cor aparente e cor verdadeira, respectivamente, utilizando 200 mg/L Mg2+. A redução de custos com ácido, quando se usou A-M em comparação com o Al2(SO4)3, foi de 62%. Para a degradação da matéria orgânica remanescente no clarificado, em torno de 900 mg/L, foi aplicado o processo de oxidação avançada: foto-Fenton. Os resultados preliminares apresentaram reduções de 57% de carbono orgânico dissolvido (COD). De acordo com os resultados obtidos, a água residuária das salinas pode ser aplicada, como coagulante, no tratamento físico-químico do efluente de tinturaria de denim, sem ajustes prévios de pH, de forma eficiente e econômica
Aplicação da poliacrilamida na floculação de cátions metálicos
(2017-05-26) Nascimento, Luiz Antonio do; Duarte, Márcia Maria Lima; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; ; Nascimento, André Ezequiel Gomes do; ; Santos, Damilson Ferreira dos; ; Santos, Joselisse Soares de Carvalho; ; Melo, Ricardo Paulo Fonseca;
A elevação nos níveis de agentes contaminantes de origem antrópica está associada ao desenvolvimento da atividade industrial ao redor do mundo. A atuação das indústrias neste caso deve-se ao grande volume de efluentes com elevada concentração ou com uma variedade significativa de contaminantes. Os metais pesados são, em geral, vistos como substâncias bastante ofensivas à saúde humana e animal. Entretanto, eles são cada vez mais usados em diversos produtos que são absolutamente necessários em nosso dia a dia, o que leva a número crescente de pessoas expostas à contaminação, de forma direta ou indireta, com essas substâncias. A contaminação, e o eventual envenenamento, por metais pesados em alguns lugares é algo crônico, haja vista que os seus sintomas não aparecem de imediato, e o processo se desenvolve por um período muito longo. Por isso, várias técnicas de remoção foram desenvolvidas a fim de garantir o máximo possível de segurança no descarte desses rejeitos. Uma das técnicas mais comumente usadas no tratamento de metais dissolvidos em solução aquosa é a precipitação química. O ajuste do pH ou a adição de um agente floculante são condições básicas para a execução dessa técnica. A poliacrilamida iônica é um polímero de base orgânica que tem sítios ativos em sua cadeia capazes de propiciar um relevante desempenho na remoção de cátions metálicos a partir de uma solução aquosa. Neste trabalho, a poliacrilamida mostrou uma eficiência de remoção de zinco de 30 a 70% quando o pH da solução foi elevado de 4,5 a 7,0 e superou os 70% em testes com o cobre sem que houvesse aumento no pH. Numa ação combinada com CTAB, a eficiência de remoção foi de 20 para 40% apenas com a adição desse tensoativo numa concentração que era o dobro da concentração de íons Zn2+. No tratamento do efluente real vindo de uma galvânica, do qual foram analisados níquel e cobre, a poliacrilamida foi mais seletiva ao cobre para o qual foi obtida uma eficiência de remoção de 30% contra 10% para o níquel sem que nenhum outro composto fosse adicionado. A poliacrilamida também teve bom desempenho como inibidor de incrustação ao sequestrar e manter em solução íons Ca2+ mesmo em elevada temperatura. Com isso é possível dizer que a poliacrilamida é capaz de cumprir a função de ser um agente floculante de cátions metálicos dissolvidos numa solução aquosa.
Aplicação de tensoativo não iônico na remoção de fenol de meio aquoso: equilíbrio e modelagem
(2016-12-07) Silva, Wanessa Paulino Neves; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; http://lattes.cnpq.br/2811639726261017; ; http://lattes.cnpq.br/0135440045666758; Dantas Neto, Afonso Avelino; ; http://lattes.cnpq.br/2174051551046465; Araújo, Alessandro Alisson de Lemos; ; http://lattes.cnpq.br/6204950349091367; Nascimento, André Ezequiel Gomes do; ; http://lattes.cnpq.br/7617753920843808; Oliveira, Humberto Neves Maia de; ; http://lattes.cnpq.br/7302633941782540; Lima, Luis Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/5237142340345513; Melo, Ricardo Paulo Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/2188795979320167
A sustentabilidade ambiental tem sido alvo de interesse e preocupação nas indústrias, principalmente devido à geração de efluentes. Como os compostos fenólicos são tóxicos aos seres vivos, o teor máximo de 0,5 ppm é considerado como concentração limite para lançamentos em corpos de água doce pela Resolução Federal CONAMA nº. 430 de 2011. No processo de tratamento desses efluentes, a extração líquido-líquido é o processo mais econômico para a recuperação do fenol, pois consome pouca energia, mas, na maioria das vezes, utiliza um solvente orgânico que pode acarretar sérios problemas ambientais. Alguns estudos comprovam a viabilidade da utilização de tensoativos não iônicos em substituição aos solventes orgânicos. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o processo de extração de fenol de efluentes aquosos utilizando como agente extrator os tensoativos não iônicos nonilfenol etoxilados com grau de etoxilação: 8; 9,5; 10; 11 e 12. Avaliou-se algumas propriedades do processo, como o ponto de nuvem (PN), concentração miclar criticar (c.m.c.) dos tensoativos, termodinâmica de micelização, efeito da concentração de sal (Xsal), concentração de tensoativo (Xt), concentração de fenol (Xf) e grau de etoxilação da molécula de tensoativo (EO), bem como os parâmetros do processo de extração: eficiência de extração, razão volumétrica das fases, fator de concentração e coeficiente de partição. Os resultados mostraram que o PN dos tensoativos é diretamente influenciado pela quantidade de fenol e sais presentes no efluente. A técnica de planejamento experimental mostrou-se eficiente no desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de prever o PN dos tensoativos e na otimização das variáveis visando um baixo custo energético (diminuição do PN). As condições para se obter os menores valores de PN é Xsal = 0,2%, Xt = 0,5% e EO = 10. Os ensaios para determinação da c.m.c. e análise termodinâmica de micelização permitiram verificar que o aumento da temperatura tende a diminuir a c.m.c. dos tensoativos, o processo de micelização é espontâneo e exotérmico para todos os tensoativos e temperaturas estudados. A eficiência de remoção de fenol dos sistemas foi satisfatória e, em alguns casos, superior a 95%, apesar do elevado percentual do volume da fase coacervato. A modelagem e análise estatística dos dados experimentais geraram modelos capazes de descrever o processo, estimando a eficiência de remoção e os parâmetros em função da composição do sistema. Portanto, a utilização de tensoativos não iônicos nonilfenol etoxilados propostos representam uma alternativa concreta na remoção de fenol de efluentes aquosos, com menor risco ambiental que os sistemas convencionais utilizados na indústria.
Aplicação de tensoativos não iônicos na recuperação de fluidos de perfuração poliméricos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-11-29) Melo, Klismeryane Costa de; Dantas, Tereza Neuma de Castro; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798645D3; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783139Z0&dataRevisao=null; ; http://lattes.cnpq.br/4874791052449347; Dantas Neto, Afonso Avelino; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783215D9; Leite, Ricardo Henrique de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/3801476460958779; Santanna, Vanessa Cristina; ; http://lattes.cnpq.br/9445575768909084; Moura, Maria Carlenise Paiva de Alencar; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702157Y9
O fluido de perfuração, utilizado para auxiliar na operação de perfuração de poços de petróleo, acumula sólidos inerentes a formação à medida que é circulado no poço durante a perfuração, interferindo no seu desempenho durante a operação. Assim, após o uso ele é descartado, gerando um dos passivos ambientais mais difíceis de recuperar em todo o mundo. O presente estudo tem por finalidade promover a separação da fase líquida de fluidos de perfuração que já foram circulados em poços de petróleos, habilitando seu uso para formulação de um novo fluido. Para isso, foram utilizados tensoativos não iônicos a fim de selecionar o que melhor atuasse na separação de fases. Foram utilizados cinco fluidos de perfuração base água, reais coletados diretamente nos campos de perfuração de poços de petróleo, classificados como fluidos poliméricos. A metodologia utilizada constitui-se basicamente em aditivar o fluido com o tensoativo e depois submetê-lo à um processo de centrifugação ou decantação. Os ensaios de decantação foram programados através do planejamento experimental 23 e 32, utilizando como variáveis o % de tensoativo utilizado e o tempo de agitação em minutos. Os tensoativos utilizados foram o nonilfenol etoxilado e o álcool laurílico etoxilado, ambos com diferentes graus de etoxilação. A separação de fases foi acompanhada inicialmente por ensaios de estabilidade e, posteriormente, pela altura da interface em provetas de 100 mL. Os resultados obtidos mostraram que, dentre os tensoativos estudados, o álcool laurílico etoxilado, com 3 unidades de etoxilação, foi o que atuou de forma mais eficiente no processo de separação de fases dos fluidos de perfuração estudados. A aplicação de planejamentos estatísticos pode ser uma ferramenta de grande valor industrial no que diz respeito a programação de separação de fases em fluidos de perfuração. Concluiuse que a fase líquida separada utilizando tensoativos pode ser reutilizada na formulação de um novo fluido de perfuração, com propriedades semelhantes a de um fluido novo, garantindo a eficácia do mesmo. Com a análise dos resultados sugere-se, ainda, que a adsorção é o mecanismo que governa a separação de fases, com o tensoativo adsorvendo-se nos sólidos ativos
Aproveitamento do pó da casca de coco verde para produção de compostos levulínicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-10) Silva, Poliana Pinheiro da; Barros Neto, Eduardo Lins de; Nascimento, Paula Fabiane Pinheiro do; https://orcid.org/0000-0002-0930-8656; http://lattes.cnpq.br/9568438570514870; http://lattes.cnpq.br/2811639726261017; http://lattes.cnpq.br/4680359631249875; Oliveira, Humberto Neves Maia de; Silva, Leonete Cristina de Araújo Ferreira Medeiros; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira
Os resíduos agroindustriais na maioria das vezes são amplamente descartados em aterros sanitários ou de maneira descontrolada. Uma alternativa ambientalmente amigável pode ser o aproveitamento dessa biomassa residual para produção de químicos sustentáveis de alto valor agregado. O ácido levulínico e seus derivados são exemplos desses produtos, que possuem alto valor agregado e podem servir como precursores para diversos produtos industriais e também usados como aditivos de combustíveis. Nesse contexto, a presente tese teve como objetivo estudar a viabilidade da utilização da casca de coco verde in natura em composto levulínicos. Para isso, foram desenvolvidos três estudos, sendo o primeiro a investigação da viabilidade de catalisadores para conversão da biomassa por meio da cinética de degradação; a segunda, foi a síntese de ácido levulínico a partir da casca de coco verde e, por fim, a síntese de etil levunilato, para averiguar as condições da reação de esterificação e viabilidade do emprego do sulfato de alumínio como catalisador. A primeira etapa determinou a composição da biomassa antes e após a esterificação através da análise termogravimétrica; percebeu-se uma redução nas quantidades de celulose (18,18% para 9,77%) e hemicelulose (44,65% para 26,18%) após a reação. Em seguida realizou-se a cinética de degradação do pó da casca de coco pelo método de Ozawa–Flynn–Wall, o qual demostrou que a energia de ativação está diretamente relacionada com a presença de hemicelulose e celulose, passando de 143 kJ.mol-1 para 125 kJ.mol-1. A segunda etapa consistiu na síntese de ácido levulínico gerado a partir do pó da casca de coco verde. As reações ocorreram em reator inox Parr Instruments, com capacidade de 300 mL e as amostras foram analisadas em HPLC. As condições das reações foram determinadas de acordo com um planejamento fatorial com adição de 3 pontos, temperatura, tempo e quantidade de catalisador sendo os três significativos. A variável resposta foi o rendimento de ácido levulínico, o qual chegou ao máximo de 42,94% nas condições centrais (190 ºC, 2h, 1:0,25). O terceiro estudo compreendeu um planejamento Box-Behnken (PBB) de três fatores, tendo como resposta a conversão do ácido levulínico em etil levulinato. A maior conversão se deu no tempo de 1hr, razão molar (etanol: AL) 4:1 e concentração de catalisador 0,04 mol/L. Em seguida, realizou-se uma comparação entre a síntese de metil e etil levulinato, percebeu que o único fator significativo em ambas as reações foi o tempo. Após as analises ficou comprovada a viabilidade da conversão do pó da casca de coco verde em ácido levulínico, sendo o catalisador sulfato de alumínio ideal tanto para a síntese de AL quanto para a síntese de etil levulinato.
Argilas organofílicas aplicadas à remoção de carbamazepina visando a remediação de águas subterrâneas contaminadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-26) Viegas, Rayanne Macêdo Aranha; Chiavone Filho, Osvaldo; Furtini, Josy Anteveli Osajima; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; http://lattes.cnpq.br/8095792689248890; Silva Filho, Edson Cavalcanti da; Bezerra, Italla Medeiros; Magalhães, Vivian Maria de Arruda
Nos últimos anos, tem crescido a preocupação com a contaminação das águas por contaminantes emergentes, como os fármacos. A carbamazepina (CBZ), um psicotrópico amplamente utilizado, tem sido frequentemente detectada em corpos hídricos, inclusive em águas subterrâneas. Argilas organofílicas têm sido utilizadas como adsorventes eficientes para poluentes farmacêuticos. Nesse estudo, quatro tipos de argilas organofílicas foram preparados a partir da modificação de argila bentonita com dois surfactantes catiônicos: brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) e brometo de octadeciltrimetilamônio (ODTMA). Os materiais sintetizados foram amplamente caracterizados. Análises de difrações de raios-X mostraram que o espaçamento basal das argilas organofílicas variou de 1,54 a 2,93 nm, sugerindo a intercalação dos cátions orgânicos no espaço interlamelar da montmorillonita. Inicialmente, as argilas sintetizadas foram avaliadas como adsorventes para a sorção de CBZ por meio de experimentos de equilíbrio em batelada, nos quais foram variados o pH, o tempo de contato, a dosagem de adsorvente e a concentração inicial do fármaco. A variação de pH não mostrou influência na adsorção. A sorção de CBZ pelas argilas organofílicas seguiu uma cinética de pseudo-segunda ordem. O melhor desempenho de sorção foi obtido para a argila BCN1-HDTMA100, com capacidade de 34,34 ± 1,41 mg/g, cerca de dez vezes maior que a bentonita não modificada nas mesmas condições. Isto foi atribuído ao tipo e maior teor de surfactante. A isoterma de adsorção a 25 ºC apresentou um comportamento linear. As análises de FTIR e TG nos híbridos argila organofílica-CBZ confirmaram a incorporação do medicamento. A interação hidrofóbica foi a contribuição dominante para a adsorção de CBZ nas argilas. Além disso, foram realizados testes de toxicidade das argilas organofílicas e do meio na presença de CBZ antes e após o tratamento. A maioria das argilas organofílicas não apresentou toxicidade contra Artemia salina nas condições avaliadas e a toxicidade do meio após o tratamento foi eliminada. Após esse estudo em batelada, duas argilas organofílicas sintetizadas (BCN1-HDTMA100 e BCN1-ODTMA100) foram selecionadas para o estudo de adsorção contínua de CBZ através de ensaios em coluna de leito fixo preenchida com uma mistura de areia e argila organofílica visando aplicação como meio reativo de Barreiras Reativas Permeáveis (BRPs) para remediação de águas subterrâneas. Nessa etapa, o desempenho das argilas sintetizadas foi comparado ao de uma argila organofílica comercial, a Spectrogel Tipo C. O desempenho da adsorção foi avaliado por meio de curvas de ruptura. Os efeitos da concentração inicial do fármaco, da quantidade e do tipo de argila no leito foram avaliados. De modo geral, as argilas sintetizadas apresentaram desempenho superior à argila comercial Spectrogel Tipo C. A menor capacidade de adsorção de CBZ pela argila comercial pode estar associada a efeitos relacionados com a densidade de empacotamento dos cátions orgânicos no espaço interlamelar. Nas condições de 1,0g de argila no leito, 95 mg/L de concentração inicial de CBZ e taxa de fluxo de 1,0 mL/min, as argilas BCN1-HDTMA100 e BCN1-ODTMA100 apresentaram tempos de ruptura de 505 e 525 min e capacidades de adsorção de 46,6 e 50,1 mg/g, respectivamente. Portanto, as argilas organofílicas demonstraram um potencial promissor em serem utilizadas em aplicações de remediação de águas subterrâneas.
Avaliação da estabilidade oxidativa e determinação da cinética de oxidação de óleos vegetais, ácido oleico e biodiesel utilizando o método PetroOXY (ASTM D7545)
(2014-07-02) Machado, Yguatyara de Luna; Dantas, Tereza Neuma de Castro; Fonseca, José Luis Cardozo; ; http://lattes.cnpq.br/8143800826985556; ; http://lattes.cnpq.br/0676872399141537; ; http://lattes.cnpq.br/7990322888112785; Dantas Neto, Afonso Avelino; ; http://lattes.cnpq.br/2174051551046465; Pereira, Marcia Rodrigues; ; http://lattes.cnpq.br/5623374421279476; Cavalcante Júnior, Célio Loureiro; ; Lucena, Izabelly Larissa; ; http://lattes.cnpq.br/2080037858647002
A Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis tem como principal missão regulamentar e especificar toda a produção e comercialização do biodiesel produzido em território nacional. Para a sua comercialização é necessário que o biodiesel passe por um controle rígido de qualidade, bem como esteja devidamente especificado pelas principais normas. A estabilidade oxidativa que é um dos parâmetros incluso pela norma européia EN 14214 vem adquirindo cada vez mais espaço em pesquisas por estar intrinsecamente relacionada à qualidade do biodiesel. Biodiesel é uma mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos obtido, convencionalmente, através da reação de transesterificação de um óleo vegetal ou gordura animal. No entanto, a natureza da matéria-prima a qual lhe dará origem é um dos fatores determinantes em seu grau de estabilidade, visto que por apresentarem insaturações em número e em distintas posições os tornam susceptíveis ao ataque do oxigênio atmosférico e a condições de elevadas temperaturas proporcionando, assim, a sua degradação. Uma das principais problemáticas enfrentadas, atualmente, pela indústria de biodiesel provém da sua baixa estabilidade levando a uma diminuição de sua qualidade por longos períodos de armazenamento sendo necessária a aplicação de antioxidantes. Nesta tese, um estudo cinético experimental baseado no consumo de diferentes antioxidantes sintéticos adicionados em distintas concentrações foi realizado com amostras de óleos vegetais de moringa (Moringa oleifera) e de maracujá (Passiflora edulis), ácido oléico estocado (AO) durante seis e dezoito meses e biodiesel de soja (Glycine max L.) e girassol (Helianthus annuus) em diferentes temperaturas, a uma pressão de oxigênio puro a 700 kPa, utilizando a metodologia ASTM D7545 (PetroOXY). O modelo de primeira ordem obtido para o óleo de moringa, amostras de ácido oléico estocado (AO) e biodiesel de soja permitiu obter informações a respeito de parâmetros, tais como: concentração crítica e concentração de antioxidante natural inerente à amostra avaliada , informando que o último não exerceu influência, a não ser inicialmente, no processo oxidativo das mesmas. Enquanto, o parâmetro determinado para o modelo de ordem zero para as amostras de óleo de maracujá e girassol relacionou-se a diferentes reatividades da matéria-prima. A estabilidade das amostras determinadas pela entalpia de ativação (ΔHA) deu-se na seguinte ordem: ΔHA (óleo de moringa) > ΔHA (óleo de maracujá); ΔHA (AO 6 meses) ΔHA (AO 18 meses) e ΔHA (biodiesel de soja) > ΔHA (biodiesel de girassol). Fatores de estabilização desempenharam diferentes papéis na estabilização dos sistemas estudados. Concentração de antioxidante e temperatura mostraram distintas influências, no processo oxidativo, para as amostras de óleos vegetais e ácido oléico estocadas (AO) acompanhadas pelos seus índices de acidez.
Avaliação da produção e aplicação de enzimas utilizando resíduo farelo de trigo como substrato por fermentação em estado sólido
(2017-03-16) Bakker, Christiane Maria Christina Nóbrega; Macedo, Gorete Ribeiro de; Santos, Everaldo Silvino dos; ; http://lattes.cnpq.br/4330639792072559; ; http://lattes.cnpq.br/3324083094904117; ; http://lattes.cnpq.br/6166252111555123; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; ; http://lattes.cnpq.br/3721560802857426; Dantas, José de Araújo; ; Araújo, Nathalia Kelly de; ; http://lattes.cnpq.br/3502393944021960; Santos, Sharline Florentino de Melo; ; http://lattes.cnpq.br/4846443214585734
Tendo em vista a dificuldade de destinação final nos resíduos agroindustriais de unidades do grupo M. Dias Branco S.A., o presente trabalho teve como objetivo buscar alternativas para o aproveitamento de resíduos da produção de margarina e farelo de trigo como potenciais substratos para produção de produtos biotecnológicos. Inicialmente os resíduos foram caracterizados e se prospectou, nos respectivos resíduos, cepas potenciais produtoras de enzimas. Nos cultivos foram utilizados consórcios fúngicos prospectados do resíduo farelo de trigo de unidade fabril, bem como cepas de fungos Aspergillus oryzae CCT nº 0975 ATCC9362, Trichoderma reesei CCT nº 2768 - QM 9414 e a bactéria Bacillus cereus CCT nº 5457, adquiridos da coleção de culturas da Fundação André Tosello-SP. Na avaliação do potencial dos resíduos como substrato, em resíduos de margarina não foi observado crescimento microbiano nas condições testadas, apesar desse apresentar consideráveis percentuais de ácidos graxos, assim, não prosseguiu-se os estudos com os resíduos de borra da refinaria e efluente da produção de margarinas. Como o farelo de trigo apresentou cerca de 40% de hemicelulose, realizou-se ensaios de fermentação em estado sólido, com o material não lavado e não autoclavado, indentificando-se produção de xilanases nas primeiras 72 h de cultivo. A partir deste resultado foi realizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) - planejamento fatorial 23, com três repetições no ponto central e seis pontos axiais, obtendo a otimização dos fatores do processo: umidade, pH e granulometria. Os fatores foram considerados significativos pela ANOVA com o nível de confiança de 95%. O resultado otimizado de atividade enzimática de 11,78 ±0,01 UI/g ou 3,54 UI/mL utilizando pH 3,3, granulometria de 900,0 μm e umidade de 40% foi verificado. O caldo enzimático obtido foi avaliado através da eletroforese, onde foi possível observar duas bandas predominates de massa molar 14,4 e 30 kDa. Desnaturação a partir de 60°C, extração estável com tampão acetato de sódio e com ponto isoelétrico em pH na faixa de 5,5-6,5. O caldo foi considerado eficiente na modificação de tipificação de farinhas de trigo pelo estudo dos parâmetros reológicos de massa fabricada com farinha aditivada com o caldo enzimático produzido, adotando-se análise do falling number e alveografia. O caldo se mostrou estável por 30 dias e manteve 50% de sua atividade xilanolítica por 6 meses. O farelo de trigo se mostrou potencial substrato para induzir a produção de enzimas por FES utilizando-se o microrganismo Aspergillus orizae. O extrato enzimático obtido apresentou viabilidade para aplicação na panificação com possibilidade de ser inserido na estratégia de inclusão de novos produtos de inovação em empresas de moagem.
Avaliação da remoção de fármacos por processos adsortivos: estudos isotérmico, cinético e termodinâmico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-03-03) Lima, Fernanda Siqueira; Barros Neto, Eduardo Lins de; http://lattes.cnpq.br/2811639726261017; http://lattes.cnpq.br/0341934301831510; Lopes, Francisco Wendell Bezerra; Medeiros, Gilson Gomes de; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira; http://lattes.cnpq.br/6800188552647660; Melo, Ricardo Paulo Fonseca
O diclofenaco de sódio (DCF) é um anti-inflamatório com alta toxicidade e frequentemente detectado em efluentes e estações de tratamento de águas residuais. O ciprofloxacino (CIP) é um antibiótico que é amplamente utilizado no tratamento clínico e veterinário para prevenção de infecções bacterianas, com alto potencial poluidor. A adsorção utilizando o carvão ativado tem sido bastante usada para remoção de micropoluentes, porém esse adsorvente exige uma etapa de separação de fases dispendiosa e ineficiente, comprometendo a eficiência e o custo do processo adsortivo. Neste estudo propõe-se um processo inovador e inédito baseado na adsorção assistida por floculação iônica (AAFI) utilizando o tensoativo dodecanoato de sódio objetivando aumentar a capacidade adsorção do processo e facilitar a separação das fases. No âmbito pela busca de bioadsorventes, avaliou-se também o potencial do bagaço do sorgo sacarino in natura (BSN) e tratado quimicamente com ácido sulfúrico (BST) como adsorventes, visando remover de águas residuais sintéticas o DCF e CIP. A eficiência dos processos de adsorção e adsorção assistida por floculação iônica foi avaliada a partir de um estudo cinético, de equilíbrio, propriedades termodinâmicas e para o carvão ativado como adsorvente, estudou-se a posterior separação deste através do processo de sedimentação. No estudo de adsorção direta e AAFI utilizando o carvão ativado como adsorvente e o DCF como contaminante, a cinética de adsorção seguiu o modelo de pseudosegunda ordem em ambos os processos. A partir das isotermas de equilíbrio, a capacidade máxima de adsorção obtida foi de 49,43 e 51,85 mg.g-1 na adsorção direta e AAFI, respectivamente, sendo melhor representada pelo modelo de Langmuir. Na análise de sedimentação percebeu-se que quanto maior a concentração de tensoativo maior altura de compactação, maior velocidade de decantação e menor tempo para obtenção do efluente clarificado. Na adsorção de DCF e CIP em BSN e BST, o tratamento químico realizado no BSN modificou a composição lignocelulósica desse material, reduzindo o percentual de lignina em 35%, hemicelulose 26% e aumentando o teor de alfa-celulose em 20%. O modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou à cinética de adsorção de DCF e CIP em ambos adsorventes. As isotermas de equilíbrio obtidas com os adsorventes e o CIP foram melhor ajustadas com o modelo de Langmuir, já com DCF, o modelo de Freundlich forneceu o melhor ajuste. A capacidade máxima de adsorção obtida com o BSN foi de 3,02 mg.g-1 e 2,55 mg.g-1 para o DCF e o CIP, respectivamente e por sua vez o BST forneceu os valores de 4,03 mg.g-1 e 3,31 mg.g-1 para o DCF e o CIP, respectivamente. A análise termodinâmica revelou que os processos ocorreram de forma espontânea, exotérmica e que há uma redução da randomicidade na interface sólido-solução. O uso da AAFI mostrou-se eficaz pelo aumento da capacidade de adsorção do DCF, além de promover uma melhor separação dos constituintes (adsorvente e DCF), tornando a separação mais rápida e eficiente. A capacidade do BSN e BST para adsorver DCF e CIP da água foi evidenciada, destacando seu potencial como bioadsorvente eficiente, ambientalmente amigável e de baixo custo.
Avaliação de catalisadores a base de carbeto e nitreto de molibdênio na obtenção de lactitol via hidrogenação da lactose
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-17) Vieira, Janine Reginaldo Guimarães; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; Souza, Carlson Pereira de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; Oliveira, Jackson Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704; Mendonça, Fabiano André de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/3456431841933671; Lima Filho, Nelson Medeiros de; ; http://lattes.cnpq.br/6756450118042081; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844
Visando, uma maior valorização do soro de queijo desenvolveu-se o processamento de hidrogenação da lactose para produção de lactitol, um póliol de alto valor agregado, utilizando os catalisadores Ni/Carvão ativado (com 15% e 20% de níquel), o nitreto Mo2N, o carbeto Mo2C e o carbeto bimetálico Ni-Mo/Carvão ativado. Após a síntese, os catalisadores preparados foram analisados por MEV, DRX, granulometria a laser e B.E.T. O reator utilizado na reação de hidrogenação da lactose foi do tipo leito de lama cuja pressão (68 atm), temperatura (120 oC) e velocidade de agitação (500 rpm) permaneceram constantes durante os experimentos. O sistema operou em batelada para a fase sólida e líquida e semi-contínuo para a fase gasosa. Além da natureza do catalisador, foi estudada a influência do pH do meio reacional para o carbeto Mo2C bem como a avaliação do caráter inibidor das proteínas e íons cloretos na atividade dos catalisadores Ni(20%)/Carvão ativo e o carbeto bimetálico Ni- Mo/Carvão ativo. A diminuição dos teores de proteínas foi realizada através da coagulação com quitosana e a adsorção dos íons cloretos foi realizada através de resinas de troca iônica. No processo de adsorção de proteínas e dos íons cloretos, o percentual máximo extraído foi em torno de 74% e 79% respectivamente. As micrografias dos pós de Mo2C e Mo2N apresentaram-se na forma de aglomerados homogêneos, enquanto que para os catalisadores suportados em carvão ativo, a estrutura se mostrou microporosa com pequenas partículas impregnadas indicando a presença do metal. Os resultados obtidos apresentaram índices de conversão da lactose em lactitol de 90% para o catalisador Ni(20%)/Carvão ativo em pH 6 e de 46% para o carbeto Mo2C em pH 8 (após adição de NH4OH) utilizando a lactose comercial. O acompanhamento da evolução dos constituintes presentes no meio reacional foi feito por cromatografia em fase líquida. Um modelo cinético heterogêneo do tipo Langmuir- Hinshelwood foi desenvolvido cujas constantes estimadas evidenciaram que os catalisadores a base de nitreto e carbeto promoveram com certa velocidade a adsorção, produção e dessorção de lactitol
Avaliação de catalisadores a base de carvão da pirólise do lodo de esgoto e carbetos de molibdênio na transesterificação metílica do óleo de soja
(2017-09-29) Alexandrino, Angelinne Costa; Sousa, João Fernandes de; http://lattes.cnpq.br/7942158213535430; http://lattes.cnpq.br/8259784871895421; Souza, Carlson Pereira de; http://lattes.cnpq.br/1030834608582624; Santos, Luciene da Silva; Lopes, Francisco Wendell Bezerra; http://lattes.cnpq.br/8791819081924591; Ruiz, Juan Alberto Chavez; http://lattes.cnpq.br/7463463383362150; Benachour, Mohand
Há décadas que a produção de combustíveis alternativos visando à substituição do petróleo e de seus derivados tem despertado o interesse de muitos pesquisadores em todo o planeta. Biodiesel é uma alternativa renovável, o qual pode ser produzido a partir de óleos residuais, gorduras animais e óleos vegetais através do processo de transesterificação heterogênea utilizando álcoois. Nesse contexto, catalisadores heterogêneos têm se apresentado como potencial na produção de biodiesel em razão da possibilidade do seu reuso e por ser um processo mais limpo e eficiente. No presente trabalho, carvão ativado obtido da pirólise do lodo de esgoto (C.A), Mo2C, Mo2C/C.A e Ni (20%)-Mo2C/C.A foram avaliados no processo de transesterificação metílica do óleo de soja refinado visando à produção de biodiesel. O carvão do lodo foi tratado com o KOH no sentido de abrir os poros e promover maior área especifica de contato, seguido de ativação física. Os catalisadores a base de molibdênio foram sintetizados a partir da reação gás-sólido utilizando como precursor heptamolibdato de amônio e uma mistura de CH4/H2. Todos os materiais foram caracterizados utilizando as análises de TG, DRX, FRX, MEV, B.E.T e granulometria a laser. O processo de transesterificação foi avaliado em um reator de mistura constituído de um sistema de aquecimento e refluxo da fase alcoólica. Em temperatura constante de 65 oC, as condições operacionais estudadas para a reação foram: a natureza e concentração mássica (1 a 5%) do catalisador em relação à massa do óleo, a razão molar óleo/álcool (1/6 a 1/18), o pH do meio reacional (2,0 a 8,5), o tempo de reação (3 e 5 h) e a velocidade de agitação da fase líquida (450 e 600 rpm). Para todas as condições e demais catalisadores, o biodiesel foi produzido. A conversão máxima do óleo de soja encontrada foi de 27,34%, no estudo cinético, para o catalisador Mo2C/C.A nas condições operacionais de 1% de catalisador, 6 h de reação, razão molar óleo/álcool de 1/12 e pH = 5. Na análise de caracterização de uma amostra de biodiesel produzido o ponto de fulgor apresentou valor de 141 ºC, o qual está acima do mínimo especificado pela ANP. Um modelo cinético pseudo homogêneo foi utilizado, para o catalisador Mo2C/C.A através do qual foi mostrado que os resultados experimentais se ajustaram satisfatoriamente a uma cinética de 1ª ordem, cuja constante cinética de velocidade teve como valor 0,0009 min-1.
Avaliação de catalisadores heterogêneos obtidos a partir das cascas do ovo, para síntese de biodiesel
(2019-03-11) Cordeiro, Diego Oliveira; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; Oliveira, Humberto Neves Maia de; ; Lima, Luis Ferreira de; ; Ferreira, Marcionila de Oliveira; ; Silva, Roberta Pereira da;
O crescimento gradativo do consumo de energia no mundo vem encadeando preocupações com o esgotamento de fontes energéticas e com o desequilíbrio ambiental devido ao uso predatório de recursos naturais. No mundo, apenas 9% da energia consumida é proveniente de fontes renováveis. Tendo em vista esta alta dependência mundial por energias não renováveis, se fazem necessárias pesquisas para o desenvolvimento de novas fontes de energias alternativas. O Biodiesel, biocombustível utilizado para motores do ciclo diesel, está se mostrando como uma das alternativas viáveis para este problema atual. Como também apresenta, em alguns aspectos, vantagens sobre o diesel de petróleo, tais como: não é tóxico, proveniente de fontes renováveis, ambientalmente inócuos e relativamente biodegradáveis, além de diminuir (durante o processo de combustão) as emissões de gases poluentes, como: partículas de carbono, monóxido de carbono, óxidos sulfúricos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. O biodiesel geralmente é obtido através da transesterificação, na qual um mol dos triacilglicerídeos reage com três mols de álcool (metanol ou etanol) para formar três mols de biodiesel e um mol de glicerina. A reação geralmente é catalisada por uma base forte homogênea, NaOH ou KOH. Entretanto, o uso de catalisadores homogêneos resulta na formação de sabão, dificuldade de separação e geração de efluentes. Devido a estas limitações, surgiu a necessidade de se estudar catalisadores heterogêneos para obtenção de biodiesel. O CaO é um catalisador heterogêneo que se destaca pela alta capacidade catalítica e fácil obtenção. Entretanto, os resultados catalíticos destes sólidos dependem muito do método de preparação, bem como das condições de reação empregadas. Portanto, o objetivo da pesquisa é desenvolver e avaliar diversos catalisadores heterogêneos obtidos a partir da casca do ovo calcinado, para produção de biodiesel de soja via metílica. Para obtenção das diferentes amostras de CaO, foram utilizadas três matérias-primas (casca de ovo branca e marrom de galinha e CaCO3 comercial) calcinadas em diferentes condições de temperaturas (800 °C, 900°C e 1000°C) e tempo (80, 120 e 160 minutos) sobre uma taxa de aquecimento de 5ºC mim-1 . Totalizando 27 amostras. O melhor resultado entre as cascas do ovo foi à amostra de casca branca calcinada a 800ºC em 160 minutos (CB8P16). O CaO apresenta uma desvantagem, pois sofre reações de reidratação e carbonatação muito facilmente, formando respectivamente Ca(OH)2 e CaCO3. Entretanto, mesmo depois da formação majoritária de CaCO3, se mantem as propriedades e características presentes, como base forte e presença de sítios ativos na superfície, as quais caracterizam como um potencial sólido catalítico para reação de transesterificação. Outro motivo para a manutenção da capacidade catalítica está na formação do Ca(OCH3)2, obtido a partir da mistura inicial entre o metanol e o CaO, o qual apresenta características mais catalíticas que CaO, causa um processo chamado de ativação do CaO. A mistura calcinada entre o CaO derivado da casca do ovo de galinha e diatomita, formou a wollastonita, que apresenta um melhor desempenho catalítico do que o CaO em algumas condições de reação.
Avaliação de dano em meios porosos decorrentes da reinjeção de água produzida
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-16) Araújo, Elayne Andrade; Dantas, Tereza Neuma de Castro; Aum, Pedro Tupã Pandava; http://lattes.cnpq.br/0676872399141537; https://orcid.org/0000-0002-3322-8517; http://lattes.cnpq.br/7106697546956681; Santos, Adriano dos; Deus, Katherine Carrilho de Oliveira; Sabadini, Edvaldo; Carvalho, Márcio da Silveira
O aumento na produção de petróleo tem proporcionado um incremento na geração de água produzida, que pode ser reutilizada como fluido de injeção em reservatórios de óleo para aumentar a recuperação de petróleo. No entanto, essa água contém gotículas de óleo, sólidos dispersos e dissolvidos, bactérias e outros contaminantes, que podem impactar negativamente a permeabilidade da formação na região próxima ao poço. Muitos estudos relatam uma redução na permeabilidade da rocha devido à retenção de gotículas de óleo emulsionado durante a reinjeção da água produzida, mas os mecanismos de dano à formação, causados por cada contaminante, ainda não são completamente compreendidos. Para uma análise acurada desses processos, é fundamental que as emulsões mantenham sua estabilidade durante o teste de injeção em meios porosos. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar a estabilidade dessas emulsões e propor uma nova abordagem para avaliar o impacto de cada componente na redução da permeabilidade das rochas. As emulsões foram preparadas variando a concentração de tensoativo (0,0025 a 0,0100 wt%), velocidade de agitação (9.000 a 21.000 rpm) e concentração de óleo (0,0050 a 0,0500 wt%). Posteriormente, os testes de coreflooding foram realizados em amostras de arenitos Berea com diferentes permeabilidades e emulsões com concentrações volumétricas de óleo variando de 0,01 a 0,05 wt%, avaliando a perda de permeabilidade em três estágios de injeção: (I) salmoura; (II) salmoura + tensoativo; (III) estágio II + óleo. Emulsões com tensões interfaciais superiores a 10,6 mN/m, permaneceram estáveis e unimodais ao longo do tempo analisado. Os testes de coreflooding mostraram que a injeção de salmoura resultou em uma redução na permeabilidade de 7% a 20% em rochas com permeabilidades, aproximadamente, de 20 mD e 120 mD, respectivamente. Em seguida, a injeção de tensoativo mostrou uma diminuição na permeabilidade, variando de 30% a 37% na primeira seção. Os testes com emulsões contendo concentrações de óleo de 0,05 wt% e 0,01 wt% provocaram uma redução para cerca de 65% da permeabilidade em rochas de baixa permeabilidade. Os danos provenientes da retenção de gotículas de óleo foram mais significativos em todos os cenários estudados, especialmente em rochas com baixa permeabilidade. Os resultados mostraram que os componentes da emulsão contribuíram para a redução da permeabilidade da rocha, ressaltando a importância de considerá-los para aprimorar a modelagem experimental e matemática do dano causado por diferentes mecanismos de redução da permeabilidade.
Avaliação de diferentes processos oxidativos avançados no tratamento de resíduos de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-09-01) Rocha, Otidene Rossiter Sá da; Duarte, Márcia Maria Lima; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787740D4; ; http://lattes.cnpq.br/6960902824058791; Silva, Valdinete Lins da; ; http://lattes.cnpq.br/6965029890444626; Chiavone Filho, Osvaldo; ; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; Dantas, Renato Falcão; ; http://lattes.cnpq.br/8810347636088336; Duarte, Marta Maria Menezes Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/2069994676017059; Oliveira, Humberto Neves Maia de; ; http://lattes.cnpq.br/7302633941782540
A indústria de petróleo lida com problemas de difícil solução em relação às atividades voltadas para a proteção ambiental, devido à geração de resíduos de diversos tipos e níveis de periculosidade. A contaminação do solo por compostos de fase líquida não aquosa, especificamente os hidrocarbonetos de petróleo tem sido motivo de preocupação, principalmente os aromáticos e poliaromáticos, apresentam risco à saúde humana devido a seu caráter carcinogênico e mutagênico. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são tecnologias eficientes para destruição de compostos orgânicos de difícil degradação biológica e, muitas vezes, presentes em baixas concentrações. Podem ser consideradas tecnologias limpas, pois não há a formação de subprodutos sólidos e nem a transferência de fase dos poluentes. O objetivo desse trabalho foi estudar a degradação de resíduos da indústria de petróleo, por Processos Oxidativos Avançados. Foram realizados tratamentos de borra de petróleo, solo contaminado com petróleo e água de produção de petróleo alcançando uma degradação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA) de 100 % em 96 horas de tratamento para a borra, 100% em 6 horas de tratamento para água de produção de petróleo e uma degradação de Carbono Orgânico Total (COT) de 50,3% em 12 horas de tratamento para o solo contaminado com petróleo. Os POA foram eficientes no tratamento de resíduos de petróleo apresentando-se como uma alternativa promissora no tratamento desses resíduos
Avaliação de ésteres etílicos como aditivo à gasolina
(2019-08-26) Sena, Suzara Rayanne de Castro; Pereira, Camila Gambini; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; ; Moriyama, André Luis Lopes; ; Santos, Erinéia da Silva; ; Oliveira, Katherine Carrilho de; ; Fernandes, Manoel Reginaldo;
Esse estudo teve como objetivo avaliar a aplicação do octanoato de etila e oleato de etila, em diferentes concentrações, como aditivos à gasolina a partir de análises de caraterização, consumo em motor ciclo Otto e o efeito dos aditivos sobre a lubricidade do combustível. As análises de caracterização foram realizadas de acordo com as normas da ASTM e ABNT. Os ensaios de lubricidade foram realizados em um tribômetro HFRR (High Frequency Reciprocating Test Rig) conforme a norma ASTM D6079. Já as análises de consumo dos combustíveis foram realizadas em motor ciclo Otto de 4 tempos, em que manteve-se a rotação em 4400 rpm e variou-se a potência de 3 kW a 12 kW, para obtenção das curvas de consumo horário e consumo especifico. Os resultados das análises de pressão de vapor, curva de destilação e corrosividade apresentaram valores exigidos pela legislação. Em relação ao estudo reológico, o modelo que melhor se ajustou aos valores experimentais dos sistemas gasolina+éster foi o de Oswald de Waele, que também foi o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais da gasolina pura. Ambos os ésteres aumentaram a densidade da mistura com o aumento da sua concentração na gasolina. Os resultados obtidos de poder calorífico dos combustíveis foram melhores quando comparados com resultados da literatura para outros aditivos oxigenados. Verificou-se que os índices de octanagem das formulações contendo octanoato de etila foram superiores ao comparar com as formulações contendo oleato de etila. Quanto ao estudo tribológico, os valores de WSD (Wear Scar Diameter) diminuíram com o aumento da concentração do éster na mistura. A resistência do filme lubrificante apresentou valores acima de 85% para formulações com concentração de éster em 10% e 15%. Além disso, o aumento da concentração dos ésteres na gasolina favoreceu uma significativa redução no coeficiente de atrito. Os resultados do consumo horário das misturas contendo gasolina e éster foram semelhantes ao consumo da gasolina tipo A e tipo C, mesmo os ésteres tendo poder calorífico menor. Em relação ao consumo específico, ao aumentar a potência teve-se uma melhor conversão da massa de combustível queimada em energia. Os resultados também mostraram que o octanoato de etila apresenta melhores características para ser adicionado na gasolina quando comparado ao oleato de etila.

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