Revista ION

Biossíntese de nanopartículas de prata com Chlorella sp.

Resumen En este trabajo se muestran los resultados de la biosíntesis de nanopartículas de plata mediante el uso de la microalga Chlorella sp, utilizando medios de crecimiento con diferentes concentraciones de glicerol, entre el 5% - 20%, y diferentes condiciones de luz y temperatura. La síntesis de las nanopartículas se estudió utilizando los sobrenadantes y pellets de los cultivos autótrofos, heterótrofos y mixotróficos de la microalga. La presencia de nanopartículas se verificó por espectroscopía ultravioleta - visible y las muestras que mostraron mayor concentración de nanopartículas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido. Las condiciones de crecimiento mixotrófico favorecieron la excreción de exopolímeros que mejoraron la reducción de la plata y por ende la formación de nanopartículas. Las nanopartículas obtenidas presentaron forma predominantemente elipsoidal con dimensiones de 108 nm x 156 nm y 87 nm x 123 nm para las reducciones llevadas a cabo con los sobrenadantes de los cultivos mixotróficos con glicerol al 5% y 10%, respectivamente.

Abstract In this work, we show the results of the biosynthesis of silver nanoparticles using the microalga Chlorella sp. cultured in several media containing glycerol concentrations ranging between 5% and 20%, and varying light and temperature conditions. Nanoparticle synthesis was performed using supernatants and pellets of autotrophic, heterotrophic, and mixotrophic microalgae cultures. The presence of silver nanoparticles was verified by ultraviolet - visible spectroscopy, and samples that show the highest nanoparticle concentrations were characterized using scanning electronic microscopy. Mixotrophic conditions enhanced the excretion of exo-polymers that improved silver reduction and nanoparticle synthesis. The obtained nanoparticles showed cylindrical shape with dimensions of 108 nm x 156 nm and 87 nm x 123 nm for synthesis undertaken with supernatants of mixotrophic cultures with glycerol 5% and 10%, respectively.

Resumo Neste trabalho, mostramos os resultados da biossíntese de nanopartículas de prata utilizando a microalga Chlorella sp. cultivada em diversos meios contendo concentrações de glicerol que variam entre 5% e 20%, e condições variáveis de luz e temperatura. A síntese de nanopartículas foi realizada utilizando sobrenadantes e pelotas de culturas de microalgas autotróficas, heterotróficas e mixotróficas. A presença de nanopartículas de prata foi verificada por espectroscopia ultravioleta - visível, e as amostras que apresentam as maiores concentrações de nanopartículas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura. As condições mixotróficas melhoraram a excreção de exo-polímeros que melhoraram a redução de prata e a síntese de nanopartículas. As nanopartículas obtidas mostraram forma elipsoidal com dimensões de 108 nm x 156 nm e 87 nm x 123 nm para síntese realizada com sobrenadantes de culturas mixotróficas com glicerol 5% e 10%, respectivamente.

Estudos de investidores para produção de furfural-etanol e placas a partir do bagaço de cana de çúcar

Resumen En la actualidad, aprovechar instalaciones en la industria para modificar, reanimar o reconvertir sus producciones, resulta importante para la disminución de costos inversionistas y el incremento de la disponibilidad de las plantas. En este sentido, la investigación tiene como objetivo realizar un estudio previo inversionista, en un complejo azucarero con plantas de derivados instaladas, para la producción conjunta de furfural, etanol y tableros a partir de bagazo, considerando la reconversión en la instalación industrial. Para ello, se parten de modificaciones y resultados obtenidos por Mesa [1], en la etapa de fraccionamiento del bagazo hacia la obtención de glucosa, xilosa y furfural, y el aprovechamiento de los residuos en la planta de tableros Morales-Zamora [2]. Se realizan estudios de prefactibilidad económica a las plantas por separado y con la propuesta de integración y reconversión. En el análisis integrado, se plantea un diseño factorial 24 considerando la influencia de las variables flujo de caña, flujo de etanol, fiabilidad y precios, para un escenario optimista de precios y capacidades. Los resultados económicos se favorecen para incrementos del flujo de etanol, con menor flujo de caña, considerando la fiabilidad con la reconversión y con incrementos del precio del azúcar. La reconversión hacia la obtención de azúcar, electricidad, furfural, tableros y etanol permitirá rescatar plantas y equipamientos instalados, lo cual incidiría a minimizar las inversiones, así como a un desarrollo prospectivo de adaptación de la industria azucarera hacia el concepto de biorrefinería.

Abstract Nowadays, take advantage of facilities in the industry to modify, reanimation or revamping their productions is necessary for the reduction of investment costs and the increase of the availability of the plants. In this sense, the investigation aims to carry out a prior investor study in a sugar complex with installed derivatives plants, for the joint production of furfural, ethanol, and boards from bagasse, considering the revamp of the industrial facility. For this, it starts from modifications and results obtained by Mesa [1], in the bagasse fractionation stage towards getting glucose, xylose, and furfural and the use of residues in the board plant for Morales-Zamora [2]. Economic pre-feasibility studies are carried out for the plants separately along with the integration and revamp proposal. In the integrated analysis, a factorial design is proposed 24 considering the influence of the variables: sugarcane flow, ethanol flow, reliability and prices, for an optimistic scenario of prices and capacities. The economic results are favored for increases in the flow of ethanol, with a lower flow of cane, considering the reliability with the reconversion and with increases in the price of sugar. The reconversion towards obtaining sugar, electricity, furfural, boards and ethanol will be able to rescue installed plants and equipment, which would have an impact on minimizing investments, as well as a prospective development of adaptation of the sugar industry towards the concept of biorefinery.

Resumo Atualmente, aproveitem as facilidades da indústria para modificar, reanimação ou reconversão suas produções, é importante para a redução dos custos de investimento e o aumento da disponibilidade das plantas. Nesse sentido, a investigação visa a realização de um estudo prévio com investidor, em um complexo sucroalcooleiro com usinas de derivados instaladas, para a produção conjunta de furfural, etanol e placas a partir do bagaço, considerando a reconversão no parque industrial. Para tanto, partimos das modificações e resultados obtidos por Mesa [1], na etapa de fracionamento do bagaço para a obtenção de glicose, xilose e furfural, e a utilização de resíduos na planta de papelão Morales-Zamora [2]. Os estudos de pré-viabilidade econômica são realizados para as usinas separadamente e com a proposta de integração e reconversão. Na análise integrada, é proposto um planejamento fatorial 24 considerando a influência das variáveis fluxo da cana, fluxo do etanol, confiabilidade e preços, para um cenário otimista de preços e capacidades. Os resultados econômicos são favorecidos por aumentos no escoamento de etanol, com menor escoamento de cana, considerando a confiabilidade com a reconversão e com aumentos no preço do açúcar. A reconversão para a obtenção de açúcar, eletricidade, furfural, placas e etanol possibilitará o resgate de usinas e equipamentos instalados, o que impactaria a minimização de investimentos, bem como um desenvolvimento prospectivo de adaptação da indústria açucareira ao conceito de biorrefinaria.

Avaliação da produção de óleo de palma cru e de palmiste no norte da Colômbia pelo meio da análise da exergia assistida por computador

Abstract Palm production chains in Colombia have some unsatisfied demands that affect their competitiveness. Specific demands include efficiency in energy use. Therefore, in the present report, an exergy análisis for the dual crude palm and kernel oil production process was carried out to determine the main energy sinks and suggest technological improvements that allow better use of energy. For this study, the process was initially simulated in the Aspen Plus ® software, where the chemical and physical exergies of the species and streams involved were quantified. The process irreversibilities, the exergy loss, the exergy of waste, and the exergy of utilities were calculated for each stage and the whole process. An overall exergy efficiency of 18% was achieved, while the highest process irreversibilities contribution was due to the destroyed exergy with the waste in the threshing stage. To increasing the global exergy efficiency of dual crude palm and kernel oil production, it is proposed the evaluation of palm rachis use to obtain biofuels and/or high-value products.

Resumen Las cadenas de producción de palma en Colombia tienen algunas demandas insatisfechas que afectan su competitividad. Entre las exigencias específicas figuran la eficiencia en el uso de la energía. Por lo tanto, en el presente estudio se realizó el análisis de exergía para el proceso de producción de aceite de palma y palmiste con el fin de determinar los principales sumideros de energía y sugerir mejoras tecnológicas que permitan un mejor aprovechamiento de la energía. Para la investigación, el proceso fue simulado inicialmente en el software Aspen Plus ®, donde se cuantificaron las exergías químicas y físicas de las sustancias y corrientes involucradas. Se calcularon las irreversibilidades del proceso, la exergía perdida, la exergía de residuos y la exergía de los servicios industriales para cada una de las etapas y para todo el proceso. Se logró una eficiencia exergética del 18%, mientras que la mayor contribución a las irreversibilidades totales se debió a la exergía destruida con los residuos en la etapa de desfrutado. Para incrementar la eficiencia exergética del proceso, se propuso evaluar el uso del raquis de palma para obtener combustibles y/o productos de alto valor.

Resumo As cadeias de produção de palma na Colômbia têm algums requerimentos insatisfeitos que afectam a sua competitividade. Dentro das exigências específicas incluem-se a eficiência na utilização de energia. Portanto, no presente estudo foi realizada uma análise da exergia para o processo de produção de óleo de palma e palmiste, com o intuito de determinar os principais sumidouros de energia e fornecer melhorias tecnológicas que aprimoren uma melhor utilização da energia. Na pesquisa, o processo foi inicialmente simulado no software Aspen Plus ®, onde foram quantificadas as exergências químicas e físicas das substâncias e correntes envolvidas. Foram calculadas as irreversibilidades do processo, a perda de exergia, a exergia dos resíduos e exergia dos serviços industriais para cada uma das etapas e para todo o processo. Foi atingida uma eficiência exergética de 18%, no entanto, a maior contribuição na irreversibilidade total foi dada pelo esforço destruído com os resíduos na fase de desfrutificação. Para aumentar a eficiência exergética do processo, foi proposto avaliar a utilização do rachis da palma para obter combustíveis e/ou produtos de alto valor.

Transferência de oxigênio em agua anóxica usando um dispositivo aerador de roda de pás em baixas revoluçõe

Abstract The reduction of dissolved oxygen (DO) in water is associated with the effect of climate change. The lack of oxygen in water bodies directly affects the biological species present in different shallow wáter bodies such as swamps and wetlands, as well as in aquaculture processes. An optimal value in the DO concentration favors the reproduction of these biological species present in both artificial and natural environments. For this, various equipment has been developed to favor the increase of DO in the wáter to acceptable values. However, some of these systems are expensive, energy inefficient, and noisy which generate adverse impacts in aquatic ecosystems due to perturbances in the water. This study measures the efficiency (KgO2·kWh-1) of introducing DO into the water using a paddle wheel aerator system at low RPMs destined for shallow bodies of water. Tests were performed on anoxic water samples using aerators with 6, 12, and 24 paddles at the laboratory level. By increasing the voltage (6, 9, and 12V), the RPMs applied to each device through a geared motor is also increased. The results show a higher DO transfer rate in the 1 and 5 mg of O2·L-1 range. The best configuration concerning energy consumption worked at low RPMs using the 6-paddle wheel aerator at 6V. This establishes that, in addition to the management of low revolutions, the use of a smaller number of wheels favors an increase in efficiency during the DO restoration process in shallow water bodies.

Resumen La reducción de oxígeno disuelto (OD) en el agua es asociada como un efecto del cambio climático. La carencia de oxígeno en cuerpos de agua afecta directamente las especies biológicas presentes en diferentes cuerpos de agua poco profundos como pantanos y humedales, así como en procesos de acuicultura. Un valor óptimo en la concentración de OD favorece la reproducción de estas especies biológicas presentes en entornos tanto artificiales como naturales. Para esto, diversos equipos se han desarrollado para favorecer el aumento de OD en el agua a valores aceptables. Sin embargo, algunos de estos sistemas son costosos, energéticamente ineficientes y ruidosos, lo que genera impactos adversos en los ecosistemas acuáticos por perturbaciones en el agua. Este estudio mide la eficiencia (KgO2 ·kWh-1) de la introducción de OD en el agua mediante un sistema de aireación de rueda de aspas a bajas RPM destinado a masas de agua poco profundas. Las pruebas se realizaron en muestras de agua anóxica utilizando aireadores de 6, 12 y 24 aspas a nivel de laboratorio. Al aumentar el voltaje (6, 9 y 12V) también aumentaron las RPM aplicadas a cada dispositivo a través de un motorreductor. Los resultados muestran una tasa de transferencia de OD más alta en el rango de 1 y 5 mg de O2 ·L-1. La mejor configuración en relación al consumo de energía funcionó a bajas revoluciones utilizando el aireador de rueda de 6 aspas a 6V. Esto establece que, además de la gestión de bajas revoluciones, el uso de un menor número de ruedas favorece un aumento de la eficiencia durante el proceso de restauración de OD en cuerpos de agua poco profundos.

Resumo A redução do oxigênio dissolvido (OD) na água está associada a um efeito das mudanças climáticas. A falta de oxigênio nos corpos d’água afeta diretamente as espécies biológicas presentes em diferentes corpos d’água rasos, como pântanos e pântanos, bem como nos processos de aquicultura. Um valor ideal na concentração de OD favorece a reprodução dessas espécies biológicas presentes em ambientes artificiais e naturais. Para isso, diversos equipamentos foram desenvolvidos para favorecer o aumento do OD na água para valores aceitáveis. No entanto, alguns desses sistemas são caros, ineficientes em energia e barulhentos, o que gera impactos adversos nos ecossistemas aquáticos devido a perturbações na água. Este estudo mede a eficiência (KgO2 ·kWh-1) de introdução de OD na água usando um sistema aerador de roda de pás em Baixas RPMs destinado a corpos d’água rasos. Os testes foram realizados em amostras de água anóxica usando aeradores com 6, 12 e 24 pás em nível de laboratório. Ao aumentar a tensão (6, 9 e 12V), as RPMs aplicadas a cada dispositivo por meio de um motoredutor também aumentaram. Os resultados mostram uma taxa de transferência de OD mais alta na faixa de 1 e 5 mg de O2 ·L-1. A melhor configuração em relação ao consumo de energia trabalhou em baixas RPMs utilizando aerador de 6 rodas de pás a 6V. Isso estabelece que, além do gerenciamento de baixas revoluções, a utilização de um menor número de rodas favorece o aumento da eficiência durante o processo de restauração de OD em corpos d’água rasos.

Crescimento de Tetraselmis sp. usando fertilizante como meio de cultura

Resumen Las microalgas juegan un rol muy importante en la cadena alimenticia de la acuicultura, ya que estas son utilizadas en la nutrición y cría de moluscos, camarones y peces en sus diferentes etapas de crecimiento. Tetraselmis sp., es una microalga reconocida por sus aplicaciones como alimento vivo en acuicultura y sus parámetros de crecimiento pueden variar de acuerdo a las condiciones de cultivo. En este sentido, fueron evaluadas diferentes condiciones de crecimiento como medio de cultivo empleado, fertilizante comercial, fotoperiodo (12:12 y 24:0) y salinidad (0-55 gL-1) para obtener diferentes parámetros cinéticos de crecimiento. Las mejores condiciones de cultivo se alcanzaron con un fertilizante comercial, un fotoperiodo 12:12, salinidad del 35 gL-1, una velocidad específica de crecimiento de 1,071 d-1, tiempo de duplicación de 0,64 días, rendimientos (Yx/s) de biomasa respecto al consumo de nitrato, fósforo y amonio de 4,3; 37,7; 10,5 (gg-1) respectivamente, con un contenido de proteínas del 55% (p/p). Adicionalmente, se evaluó el modelo de Gompertz para la producción de biomasa presentando un buen ajuste (r2=0,9) entre el modelo y los resultados experimentales.

Abstract Microalgae play a very important role in the food chain of aquaculture, they have already been used in the nutrition and breeding of mollusks, shrimps and fish in their different stages of growth. Tetraselmis sp. is a recognized microalgae for its applications as live feed in aquaculture and its grow could vary according to the culture conditions. In this sense, different growing conditions such as culture medium, comercial fertilizer, photoperiod (12:12 and 24:0) and salinity (0-55 gL-1) were evaluated to obtain different growth kinetic parameters. The best growing conditions were achieved with a commercial fertilizer, a 12:12 photoperiod, salinity of 35 gL-1, a specific growth rate of 1.071 d-1, doubling time of 0.64 days, yields (Yx/s) of biomass with respect to the consumption of nitrate, phosphorus and ammonium of 4.3; 37.7; 10.5 (gg-1) respectively, with a protein content of 55% (w/w). In addition, the Gompertz model for biomass production was evaluated, presenting a good fit (r2 = 0.9) between the model and the experimental results.

Resumo As microalgas são muito importantes na dieta alimentar da acuicultura, são aquelas que são utilizadas na nutrição e cría de moluscos, camarões e peças em diferentes fases de crescimento. Tetraselmis sp. é uma microalga reconhecida por suas aplicações como ração viva na aquicultura e sus parámetros de crescimento podem variar de acordo com as condiciones de cultivo. Neste sentido, foram avaliados diferentes condiciones de crescimento como meio de cultivo em fertilizante comercial, fotoperíodo (12:12 y 24: 0) e salinidade (0-55 gL-1) a fim de obter diferentes parâmetros cinéticos de crescimento. As melhores condições de cultivo foram obtidas com fertilizante comercial, fotoperíodo 12:12, salinidade de 35 gL-1, taxa de crescimento específico de 1,071 d-1, tempo de duplicação de 0,64 dias, rendimento (Yx/s) biomassa em relação ao consumo de nitrato, fósforo e amônio de 4,3; 37,7; 10,5 (gg-1) respectivamente, porcentagem de proteína 55% (p/p). Adicionalmente, o modelo de Gompertz foi avaliado para produção de biomassa apresentando um bom ajuste (r2 = 0,9) entre o modelo e os resultados experimentais.

Uma extensão teórica aplicada aos ácidos puros de cadeia longa na fase líquida para analisar seu comportamento na fase sólida

Abstract In this work, Peng-Robinson EOS (equation of state) was chosen to represent liquid phase behavior. Then, regarding the three acids, Lauric, Palmitic and Stearic, bulk modulus coefficients were calculated in three values of pressures (0.1, 1.0 and 2.0 GPa) and a range of temperature of 350-450 K. According to the literature, results for carbon dioxide, bulk modulus in the liquid phase is in the same line for the one in the solid phase considering the temperature dimension. Based on it, in this work, the bulk modulus was estimated at three temperatures for three acids in solid-phase by extrapolating the results in the liquid phase. Despite there are no experimental data available in the literature, these results seem to be consistent with the thermodynamic constraints, and useful discussions were provided.

Resumen En este trabajo, se eligió la ecuación de estado de Peng-Robinson EOS para representar el comportamiento de la fase líquida. Luego, considerando los tres ácidos, Laurico, Palmitico y Esteárico, los coeficientes del módulo de masa se calcularon en tres valores de presión (0,1, 1,0 y 2,0 GPa) y en el rango de temperatura de 350-450 K. De acuerdo con la literatura, resultados para dióxido de carbono, el módulo de masa en la fase líquida esta en la misma línea que el de la fase sólida considerando la variable de temperatura. Con base a esto, en este trabajo el módulo de masa se estimó a tres temperaturas para los tres ácidos en la fase sólida extrapolando los resultados en la fase líquida. Aunque no hay datos experimentales en la literatura, estos resultados parecen ser consistentes con las restricciones termodinámicas y se han obtenido discusiones útiles.

Resumo Neste trabalho, a equação de estado de Peng-Robinson EOS foi escolhida para representar o comportamento da fase líquida. Então, considerando os três ácidos, Laurico, Palmitico e Esteárico, os coeficientes módulo de massa foram calculados em três valores de pressão (0,1, 1,0 e 2,0 GPa) e na faixa de temperatura de 350-450 K. De acordo com a literatura, resultados para o dióxido de carbono, o módulo de massa na fase líquida está na mesma linha para o referido em fase sólida considerando a variável temperatura. Baseado nisso, neste trabalho o módulo de massa foi estimado em três temperaturas para os três ácidos na fase sólida pela extrapolação dos resultados na fase líquida. A pesar de não existir dados experimentais na literatura, estes resultados parecem estar consistentes com as restrições termodinâmicas e discussões úteis foram obtidas.

Modelagem matemática e simulação numérica de uma planta de dessalinização - MSF

Resumo A complexidade do problema de acesso à água potável aponta para a necessidade de estudos e avaliações que viabilizem a utilização de fontes alternativas de água potável, capazes suprir as necessidades básicas humanas, e também possibilitar o desenvolvimento de atividades económicas nessas regiões. Nestes termos, motivado pela discussão de um assunto tão relevante, o objetivo deste trabalho foi realizar a modelagem matemática e a simulação numérica de uma planta de dessalinização pelo método de Destilação Flash de Múltiplos Estágios (MSF), como método de dessalinização para atender as demandas existentes. Para a execução deste estudo foi utilizado o software de modelagem EES®, em que se avaliou a influência dos parâmetros operacionais sobre o desempenho da planta de dessalinização. O modelo resultante foi capaz de reproduzir os dados operacionais reais e prever as condições de operação. As ferramentas de modelagem matemática e simulação numérica são importantes para o desenvolvimento de proposições de projetos e tecnologias eficientes e viáveis de dessalinização da água, capazes de auxiliar no suprimento de água. Em teoria, a sua utilização pode reduzir significativamente o tempo de engenharia, criando a capacidade de se testar diferentes opções variáveis e operacionais e demais parâmetros, em um programa de computador, e não em modelos de teste físico. Essa capacidade pode afetar teoricamente o custo do projeto/instalação, bem como o custo final para a população que poderá usufruir destas instalações (se construídas, instaladas e colocadas em operação), eliminando a necessidade de vários protótipos físicos a serem feitos e testados. Os resultados do estudo mostram que o número de estágios é a variável que mais afeta o desempenho da planta, uma vez que a vazão de vapor de aquecimento diminui drasticamente com o aumento do número de estágios, isso torna a planta mais eficiente e econômica no ponto de vista energético. Verifica-se ainda que as variáveis relacionadas à água do mar não fornecem variações significativas no desempenho da planta. E, finalmente que a elevação da temperatura máxima da salmoura ocasiona a redução na área total de troca térmica, no entanto, com relação ao desempenho da planta, a temperatura máxima da salmoura não afeta significativamente esse parâmetro no processo.

Abstract The complexity of the access to drinking water problem points to the need for studies and evaluations that facilitate the use of alternative sources of drinking water able meet basic human needs and also enable the development of economic activities in these regions. In these terms, motivated by the discussion of such a relevant subject, the objective of this work was to perform the mathematical modeling and the numerical simulation of a desalination plant using the Multiple Stage Flash Distillation (MSF) method, as a desalination method to meet the existing demands. For the execution of this study, the EES® modeling software was used, in which the influence of operational parameters on the performance of the desalination plant was evaluated. The resulting model was able to reproduce the actual operational data and forecast operating conditions. The tools of mathematical modeling and numerical simulation are important for the development of proposals of projects and efficient and viable technologies for water desalination, able to assist in water supply. In theory, its use can significantly reduce engineering time, creating the ability to test different variable and operational options and other parameters, in a computer program, and not in physical test models. This capability can theoretically affect the cost of the project/installation, and the final cost to the population that can take advantage of these facilities (if constructed, installed and put into operation), eliminating the need for multiple physical prototypes to be made and tested. The results of the study show that the number of stages is the variable that most affects the performance of the plant, since the flow of heating steam decreases dramatically with the increase in the number of stages, this makes the plant more efficient and economical from an energetic point of view. It is also verified that the variables related to sea water do not provide significant variations in plant performance. And finally, the elevation of the maximum brine temperature causes a reduction in the total area of heat transfer, however, with respect to plant performance, the maximum brine temperature does not significantly affect this parameter in the process.

Resumen La complejidad del problema del acceso al agua potable apunta a la necesidad de estudios y evaluaciones que faciliten el uso de fuentes alternativas de agua potable, las cuales puedan satisfacer las necesidades humanas básicas y también permitan el desarrollo de actividades económicas en estas regiones. En estos términos, motivados por la discusión de un tema tan relevante, el objetivo de este trabajo fue realizar el modelado matemático y la simulación numérica de una planta de desalinización utilizando el método de Destilación Flash de Etapa Múltiple (MSF), como un método de desalinización para cumplir las demandas existentes. Para la ejecución de este estudio, se utilizó el software de modelado EES®, en el que se evaluó la influencia de los parámetros operativos en el rendimiento de la planta desaladora. El modelo resultante pudo reproducir los datos operativos reales y las condiciones operativas previstas. Las herramientas de modelado matemático y simulación numérica son importantes para el desarrollo de propuestas de proyectos y tecnologías eficientes tecnologías eficientes, viables para la desalinización del agua con capacidad de ayudar en el suministro de la misma. En teoría, su uso puede reducir significativamente el tiempo de ingeniería, creando la capacidad de probar diferentes opciones variables, operativas y otros parámetros, en un programa de computadora y no en modelos de prueba física. Esta capacidad fue teóricamente el costo del proyecto / instalación, y el costo final para la población que puede aprovechar estas instalaciones (si se construyen, instalan y ponen en funcionamiento), eliminando la necesidad de hacer y probar múltiples prototipos físicos. Los resultados del estudio muestran que el número de etapas es la variable que más afecta el rendimiento de la planta, ya que el flujo de vapor de calefacción disminuye dramáticamente con el aumento en el número de etapas, esto hace que la planta sea más eficiente y económica desde el punto de vista energético. También se verifica que las variables relacionadas con el agua de mar no proporcionan variaciones significativas en el rendimiento de la planta. Finalmente, la elevación de la temperatura máxima de salmuera causa una reducción en el área total de transferencia de calor, sin embargo, con respecto al rendimiento de la planta, la temperatura máxima de la salmuera no afecta significativamente este parámetro en el proceso.

Projeto de um sistema de captura de energía

Abstract An investigation by the Cooperative University of Colombia [1], related to the location of telecommunications antennas in a city in Colombia is analyzed. In the same way, important elements such as radio frequency (RF) waves are present, emitted by different devices located in different communes. Then there is the possibility of designing a system that allows the collection of energy according to the radio frequency (RF) waves emitted from a city in Colombia, the above is known as energy harvesting, which basically allows a process to be carried out. capturing small amounts of energy supplied by natural sources such as light, heat and vibrations. The energy harvesting system takes advantage of the lost energies of the different electronic devices, to then capture electromagnetic waves through an antenna that collects the direct current, and in this way to be able to wirelessly charge low-power devices. With the design of the system, we proceed to verify the amount of easily acquired electronic elements, verify how much energy can be captured and determine the capacity to power small devices essential in different activities.

Resumen Se analiza una investigación por la Universidad Cooperativa de Colombia [1], relacionada con la ubicación de las antenas de telecomunicaciones en una ciudad de Colombia. De igual forma se tiene presente elementos importantes como las ondas de radiofrecuencia (RF), emitidas por distintos dispositivos ubicadas en las diferentes comunas. Seguidamente se da la posibilidad del diseño de un sistema que permita la recolección energía según las ondas de radio frecuencia (RF) emitidas de una ciudad de Colombia, lo anterior es conocido como cosecha de energía (Energy harvesting), que básicamente permite realizar un proceso de captura de pocas cantidades de energía suministrada por fuentes naturales como es el caso de la luz, calor y vibraciones. El sistema de captación de energía aprovecha las energías perdidas de los distintos dispositivos electrónicos, para luego captar ondas electromagnéticas mediante una antena que recolecta la corriente directa, y de esta forma poder cargar inalámbricamente dispositivos de poca potencia. Con el diseño del sistema, se procede a verificar la cantidad de elementos electrónicos de fácil adquisición verificar cuanta energía se puede captar y determinar la capacidad para alimentar aparatos pequeños indispensables en diferentes actividades.

Resumo É analisada uma investigação da Universidade Cooperativa da Colômbia [1], relacionada com a localização de antenas de telecomunicações em uma cidade da Colômbia. Da mesma forma, estão presentes elementos importantes como ondas de radiofrequência (RF), emitidas por diferentes dispositivos localizados em diferentes comunas. Em seguida, existe a possibilidade de projetar um sistema que permita a captação de energia de acordo com as ondas de radiofrequência (RF) emitidas por uma cidade na Colômbia, o que é conhecido como captação de energia, o que basicamente permite a realização de um processo de captação. pequenas quantidades de energia fornecidas por fontes naturais como luz, calor e vibrações. O sistema de captação de energia aproveita as energias perdidas dos diferentes dispositivos eletrônicos, para então capturar as ondas eletromagnéticas por meio de uma antena que coleta a corrente contínua e, dessa forma, poder carregar dispositivos de baixa potência sem fio. Com o projeto do sistema, pasamos a verificar a quantidade de elementos eletrônicos facilmente adquiridos, verificar quanta energia pode ser captada e determinar a capacidade de alimentar pequenos dispositivos essenciais em diferentes atividades.

Óleo e azeite de coco babaçu (Orbignya speciosa Mart.) como matériasprimas para produção de biodiesel

Resumo A utilização de fontes renováveis de energia, como os óleos vegetais, a exemplo o óleo e azeite de coco babaçu (Orbignya speciosa Mart.), apresentam vantagens econômicas e ambientais. Neste cenário, o presente trabalho apresenta a produção e caracterização do biodiesel de óleo e azeite de coco babaçu. Os biocombustíveis foram obtidos por transesterificação alcalina, utilizando-se hidróxido de potássio e metanol. A caracterização foi realizada por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), viscosidade cinemática, densidade, cinzas sulfatadas, índice de acidez, ponto de fluidez e ponto de fulgor e cromatografia gasosa. De acordo com os resultados, os espectros de FTIR apresentaram absorções características de ésteres, os estiramentos da ligação C=O (1704 cm-1 e 1742 cm-1) e C-O (1112 cm-1 e 1111 cm-1). Os resultados dos ensaios de viscosidade cinemática, densidade, índice de acidez, ponto de fluidez e ponto de fulgor apresentaram conformidade com os limites estabelecidos pela ANP, Resolução nº 45/2014. A cromatografia gasosa apontou a predominância de ésteres metílicos derivados dos ácidos láurico (C12:0), mirístico (C14:0) e palmítico (C16:0). Desta forma, o óleo e o aceite de coco babaçu se mostraram viáveis para a produção de biodiesel, apresentando-se como potencial matéria-prima para o setor de biocombustíveis, dado o volume expressivo das plantações de babaçuais do estado do Maranhão.

Resumen El uso de fuentes de energía renovable, como los aceites vegetales, aceite de coco babasú (Orbignya speciosa Mart.) extraído industrialmente y manualmente, tiene ventajas económicas y ambientales. En este escenario, el presente trabajo presenta la producción y caracterización del aceite de coco babasú extraído industrialmente y manualmente y el biodiésel. Los biocombustibles se obtuvieron por transesterificación alcalina, utilizando hidróxido de potasio y metanol. La caracterización se realizó mediante infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), viscosidad cinemática, densidad, cenizas sulfatadas, índice de acidez, punto de fluidez, punto de inflamación y cromatografía de gases. Según los resultados, los espectros FTIR mostraron una absorción característica del éster, los estiramientos de enlace C=O (1704 cm-1 y 1742 cm-1) y C-O (1112 cm-1 y 1111 cm-1). Los resultados de las pruebas de viscosidad cinemática, densidad, índice de acidez, punto de fluidez y punto de inflamación se ajustaron a los límites establecidos por la ANP, Resolución nº 45/2014. La cromatografía de gases mostró el predominio de ésteres metílicos derivados de los ácidos láurico (C12:0), mirístico (C14:0) y palmítico (C16:0). Así, el aceite de coco y el aceite de coco babasú extraído industrialmente y manualmente resultaron viables para la producción de biodiésel, presentándose como una potencial materia prima para el sector de biocombustibles, dado el volumen expresivo de las plantaciones de babasú en el estado de Maranhão.

Abstract The use of renewable energy sources, such as vegetable oils like babassu coconut (Orbignya speciosa Mart.) oil extracted industrially and manually, has economic and environmental advantages. In this scenario, the present work presents the production and characterization biodiesel of babassu coconut oil extracted industrially and manually. Biofuels were obtained by alkaline transesterification, using potassium hydroxide and methanol. The characterization was performed by infrared with Fourier transform (FTIR), kinematic viscosity, density, sulphated ash, acidity index, pour point, flash point and gas chromatography. According to the results, the Fourier-transform infrared spectroscopy FTIR spectra showed characteristic absorption of esters, the C=O bond stretches (1704 cm-1 and 1742 cm-1) and C-O (1112 cm-1 and 1111 cm-1). The results of the kinematic viscosity, density, acidity index, pour point and flash point tests were in compliance with the limits established by the ANP, Resolution no. 45/2014. The gas chromatography showed the predominance of methyl esters derived from lauric (C12:0), miristic (C14:0) and palmitic (C16:0) acids. Thus, babassu coconut oil extracted industrially and manually proved to be viable for the production of biodiesel, presenting itself as a potential raw material for the biofuel sector, given the significant volume of babassu plantations in the state of Maranhão.

Tratamento de águas residuais produzidas no processo de imersão em curtumes utilizando ozônio e ferro como catalizador

Resumen Se analizó el tratamiento de las aguas residuales generadas en el proceso de remojo en curtiembres por medio de oxidación con ozono y hierro ferroso para catalizar la mineralización de materia orgánica (medida en términos de DQO). Los ensayos fueron desarrollados en modo discontinuo y tiempo de reacción constante. El agua residual para la realización de ensayos fue suministrada por una empresa de curtido de pieles ubicada en el municipio de Villapinzón, Colombia. Se empleó un diseño experimental factorial del tipo 32, los factores experimentales fueron el pH inicial del agua residual (4,7 y 10) y la dosis de Fe2+ en el agua y las variables de respuesta fueron los porcentajes de remoción de turbiedad y DQO. Los resultados señalan que la máxima remoción de turbiedad se logra a pH alcalino y en el caso de DQO, la mayor remoción fue de 92,13 % y se logra para pH 10 y 10 mgL-1 de dosis de Fe2+. El tiempo de reacción empleado para cada ensayo fue de 2 horas de modo que la dosis de ozono fue de 4 gL-1 y el consumo de energía fue de .

Abstract The treatment of the wastewater generated in the soaking process in tanneries was analyzed employing oxidation with ozone and ferrous iron to catalyze the mineralization of organic matter (measured in terms of COD). The tests were carried out in batch mode and constant reaction time. The residual water for the tests was supplied by a leather tanning company located in the municipality of Villapinzón, Colombia. A factorial experimental design of type 32 was used, the experimental factors were the initial pH of the residual water (4.7 and 10) and the dose of Fe2+ in the water and the response variables were the percentages of removal of turbidity and COD. The results indicate that the maximum removal of turbidity is achieved by alkaline pH and in the case of COD, the greatest removal was 92.13% and is achieved for pH 10 and 10 mgL-1 of Fe2+ doses. The reaction time used for each test was 2 hours so that the ozone dose was 4 gL-1 and the energy consumption was .

Resumo O tratamento do efluente gerado no processo de imersão em curtumes foi analisado por meio da oxidação com ozônio e ferro ferroso para catalisar a mineralização da matéria orgânica (medida em termos de DQO). Os testes foram realizados em batelada e com tempo de reação constante. A água residual dos testes foi fornecida por uma empresa de curtimento de couro localizada no município de Villapinzón, Colômbia. Foi utilizado um planejamento experimental fatorial do tipo 32, os fatores experimentais foram o pH inicial da água residual (4,7 e 10) e a dose de Fe2+ na água e as variáveis de resposta foram os percentuais de remoção de turbidez e DQO. Os resultados indicam que a remoção máxima de turbidez é alcançada pelo pH alcalino e no caso da DQO a maior remoção foi de 92,13% e é alcançada para as doses de pH 10 e 10 mgL-1 de Fe2+. O tempo de reação utilizado para cada teste foi de 2 horas, de forma que a dose de ozônio foi de 4 gL-1 e o consumo de energia foi de .