Navegação Teses por assunto "environmental effects"

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  • IPEN-DOC 26735

    COELHO, ADRIANA B. . Análise técnica e econômica de um dispositivo experimental de geração de energia fotovoltaica em um sistema on-grid / Technical and economic analysis of an experimental photovoltaic power generation device in on-grid system . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Thadeu das Neves Conti. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-11032020-144836

    Abstract: Desde 2012, quando a resolução N° 482 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) criou o Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE), houve a possibilidade de um consumidor brasileiro gerar sua própria energia elétrica, a partir de fontes renováveis, ou, a cogeração qualificada e, inclusive, fornecer o excedente para a rede de distribuição de sua localidade. Este marco motivou a indústria a desenvolver tecnologia na área de energia fotovoltaica. Diante dessa nova perspectiva, tem-se como objetivo analisar a viabilidade técnica e econômica de um sistema fotovoltaico conectado à rede de 3,1kWp instalado na zona rural do estado de Rondônia, localizado na região Amazônica, onde as estações climáticas variam entre chuvosa e seca. Para tanto, aborda-se no projeto e suas correções, os componentes, as estimativas computacionais e o custo, para que se analisem as tensões e corrente contínua, a geração fotovoltaica, tensão e corrente alternada. Dessa maneira, identificam-se melhorias para redução de perdas e aumento de sua eficiência, instalando-se no solo, facilitando a limpeza e escolhendo a melhor posição em relação ao sol. Compara- se, também, as variações climáticas nos períodos de seca e chuva e observa-se melhor geração de energia no período de chuva, devido a temperatura amena e melhor limpeza dos painéis. Por fim, analisa-se a viabilidade financeira para o setor rural e identifica-se como um benefício viável e de qualidade para atender os maquinários utilizados na agropecuária.

    Palavras-Chave: thermophotovoltaic converters; photovoltaic effect; photovoltaic power supplies; smart grids; photovoltaic cells; solar heat engines; solar thermal power plants; energy conversion; power generation; production; rural areas; environmental effects; viability; financial security; financial data; computer calculations

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  • IPEN-DOC 06862

    FERRARI, KATIA R. . Aspectos ambientais do processo de fabricacao de placas de revestimentos ceramicos ( via umida ) , com enfase nos efluentes liquidos. 2000. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 166 p. Orientador: Jose Octavio Armani Paschoal. DOI: 10.11606/T.85.2000.tde-01112001-092106

    Abstract: No presente estudo buscou-se desenvolver uma metodologia simplificada para avaliar o impacto ambiental do processo de fabricação de placas de revestimentos cerâmicos – via úmida. Para dar subsídios ao desenvolvimento do modelo de avaliação ambiental e para obter um maior conhecimento do processo produtivo, foram elaboradas planilhas que correlacionavam as etapas do sistema produtivo com os tipos e volumes de resíduos nele gerados. Relacionaram-se a estas planilhas, as normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), as quais determinam as metodologias de amostragem, caracterizações, monitoramento, tratamento dos resíduos sólidos e efluentes líquidos e gasosos; as Legislações Federal e Estadual pertinentes, as quais dispõem sobre o controle da poluição ambiental. O modelo de avaliação do impacto ambiental aqui proposto, foi desenvolvido partindo-se da Matriz de Interação de Leopold e da Matriz de Risco, na qual identificou-se os efeitos poluidores (críticos, significativos, reduzidos e marginais) das etapas deste processo produtivo. A validação destes resultados foi obtida pela realização de ensaios analíticos nas matérias-primas utilizadas e nos resíduos gerados no processo produtivo. Os resultados das análises químicas reforçam que a toxicidade positiva nos efluentes líquidos está relacionada com a composição química dos insumos utilizados na decoração. Os resíduos sólidos que mais comprometem o meio ambiente são aqueles provenientes dos setores de preparação e aplicação de tintas e vidrados. Também realizou-se um estudo de caracterização das matérias-primas naturais e no produto, utilizando as técnicas de fluorescência de raio X, análise termodiferencial e termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raio X, buscando compreender as interações dos componentes da massa do corpo cerâmico, durante a etapa de queima, e sua influência na qualidade do produto final. Essas informações são úteis, tanto do ponto de vista da caracterização cristaloquímica das matérias-primas que compõem o corpo cerâmico, identificando sua evolução quando submetidos a processos de queima, quanto do ponto de vista ambiental, servindo de base para estudos futuros que promovam o estabelecimento de especificações de controle de massa, e melhor aproveitamento dos recursos minerais, evitando eventuais desperdícios durante o processo. Com a consolidação de todos os dados foi possível indicar, em cada etapa do processo produtivo, as não conformidades existentes com relação às especificações legais, bem como sugestões para sua adequação ambiental.

    Palavras-Chave: ceramics; fabrication; environmental effects; environmental impact statements; ceramics industry; liquid wastes

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  • IPEN-DOC 14459

    MARTINS, RENATA de S.L. . Avaliacao da toxicidade de aguas de chuva a organismos aquaticos / Evaluation of toxicity of rainwater on aquatic organisms . 2009. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 83 p. Orientador: Sueli Ivone Borrely. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-26092011-142826

    Abstract: A degradação da qualidade do ar na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) bem como seus efeitos à saúde humana vem sendo estudados há algumas décadas. No entanto, pouco se sabe a respeito dos efeitos causados aos ambientes aquáticos e sua biota. A deposição atmosférica úmida é considerada como importante rota de remoção dos poluentes presentes na atmosfera terrestre. Desse modo, este trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade de amostras de águas de chuva de dois locais, utilizando diferentes organismos-teste. As amostras foram coletadas no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, município de São Paulo, e também no distrito de Taiaçupeba, pertencente ao município de Mogi das Cruzes, SP. As coletas foram realizadas manualmente, com recipientes com capacidade para 20L. Em seguida, as amostras foram levadas ao laboratório para medição de pH e condutividade, onde também foram fracionadas para os ensaios ecotoxicológicos e análise cromatográfica dos íons majoritários. Para as amostras coletadas no IPEN, foram realizados ensaios de toxicidade aguda com o microcrustáceo Daphnia similis e com a bactéria marinha luminescente Vibrio fischeri, além dos ensaios de toxicidade crônica com o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia e com a alga Pseudokirchneriella subcapitata. As amostras coletadas em Taiaçupeba foram testadas com os mesmos organismos-teste, com exceção da alga P. subcapitata. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que as amostras de águas de chuva dos dois locais foram capazes de provocar efeito tóxico aos organismos-teste expostos. Além disso, foi possível observar que as amostras coletadas IPEN durante o verão-08/09 apresentaram toxicidade mais elevada para D. similis, V. fischeri e C. dubia. Em relação às análises químicas, as maiores concentrações dos constituintes da amostras do IPEN foram nitrato, sulfato e amônio, indicando contaminação por fontes antropogênicas. Ao contrário, as análises químicas das amostras de Taiaçupeba indicaram menor concentração de poluentes em relação às amostras do IPEN. De maneira geral, os resultados das análises químicas convergiram com os resultados dos ensaios ecotoxicológicos para os dois locais.

    Palavras-Chave: rain water; crustaceans; daphnia; bacteria; algae; toxicity; ion exchange chromatography; water pollution; environmental effects; public health

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  • IPEN-DOC 10193

    SILVA, ANGELICA M. da . Avaliacao ecotoxicologica do agrotoxico permetrina atraves de ensaios de toxicidade com invertebrados aquaticos. 2005. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 162 p. Orientador: Maria Beatriz Bohrer Morel.

    Palavras-Chave: pesticides; aquatic organisms; bioassay; agriculture; ecosystems; environmental effects

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  • IPEN-DOC 27493

    FERREIRA, GABRIEL B.A. . Avaliação da radioatividade natural em águas subterrâneas do município de Campos do Jordão, SP / Evaluation of natural radioactivity in groundwater in the municipality of Campos do Jordão, SP . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-06112020-112833

    Abstract: Foi feita uma avaliação da atividade radioativa presente na água de fontes não comercializadas no município de Campos do Jordão (SP) com seis coletas independentes para sete fontes selecionadas ao longo do período entre janeiro de 2018 e março de 2019. A determinação das atividades alfa e beta total deu-se por meio de um detector proporcional de fluxo gasoso do modelo Berthold LB 770, no método conhecido como screening, no qual não são discriminados os elementos químicos presentes na amostra. A precisão do detector proporcional foi comprovada com o uso de soluções padrão amplamente analisadas por laboratórios de outras instituições e os resultados obtidos enquadraram-se no padrão mais alto de qualidade quanto ao desvio padrão dos valores obtidos para estas soluções. Os resultados foram comparados com os limites de atividade estabelecidos pela CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear na Posição Regulatória 3.01/012:2020 de respectivamente 0,5 Bq/L para alfa e 1 Bq/L para beta, de modo que nenhum dos valores medidos iguala ou ultrapassa o limite proposto, por tanto as águas das fontes analisadas estão dentro dos padrões de potabilidade no que diz respeito a atividade radioativa. Verificou-se diferentes patamares de atividade e de variação sazonal entre as fontes, com destaque para a Fonte Simão que apresentou a maior média de atividade alfa (0,0737 ± 0,0082 Bq/L) e a Fonte da Amizade com a maior média de atividade beta (0,1209 ± 0,0135 Bq/L). Na Fonte da Vila Britânia foram verificados os menores valores tanto para alfa (0,0354 ± 0,0042 Bq/L) quanto para beta (0,0590 ± 0,0077 Bq/L). A análise dos dados de concentração de atividade juntamente com os dados de precipitação não permitiu indicar possíveis correlações entre a precipitação; o mesmo se deu para temperatura das amostras e a concentração de atividade. Um período maior de estudos seria necessário para que possíveis padrões sazonais de alteração na concentração de atividade pudessem ser verificados ou mesmo descartados.

    Palavras-Chave: ground water; radiation doses; effective radiation doses; radiation detection; radiation monitoring; naturally occurring; radioactive materials; natural radioactivity; beta detection; beta dosimetry; alpha dosimetry; environmental effects; radiation protection; comparative evaluations; brazil

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  • IPEN-DOC 18252

    REJOWSKI, EDNEY D. . Caracterização e desempenho de um filme de carbono amorfo hidrogenado tipo diamante (a-C-H) dopado com silício, aplicado em camisa de cilindro de motor à combustão interna / Characterization and performance of a graded hydrogen amorphous DLC film (a-C:H) doped with silicon, applied in cylinder liner component for internal combustion engine . 2012. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 166 p. Orientador: Marina Fuser Pillis. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-10122012-125406

    Abstract: Nas últimas décadas, questões sobre o controle de emissões em motores à combustão interna e sobre a redução de consumo de combustível vêm sendo debatidas globalmente, com claros desdobramentos em especificações de controles mais restritos, a fim de permitir a comercialização de novos motores à combustão interna a consumidores mais exigentes, que presam pela qualidade de vida e meio ambiente. Mesmo com a introdução de novas tecnologias, os motores ainda apresentam uma grande perda da energia gerada por conta do atrito mecânico. Com base neste contexto, os projetos dos novos motores visam uma melhor eficiência térmica e mecânica, com auxílio de soluções de engenharia que possam beneficiar o desempenho dos motores, resultando em uma melhor queima do combustível e menor atrito. Um dos contribuintes mais relevantes para o atrito num motor é o sistema pistão-anel de pistão-camisa de cilindro que é o foco de muitos trabalhos em busca da redução das perdas por atrito. As propriedades dos filmes à base de carbono tipo diamante (Diamond-Like Carbon - DLC) são bem conhecidas por apresentam alta resistência ao desgaste e baixo coeficiente de atrito, tornando-se adequados para diferentes aplicações tribológicas. O presente trabalho discute a viabilidade técnica de se aplicar um filme DLC amorfo hidrogenado, com gradiente de composição química, sobre a superfície interna brunida de camisas de cilindro para redução do atrito. A metodologia aborda duas espessuras de filme: 2,5 e 12,5 μm, depositadas pelo processo de deposição química em fase vapor assistida por plasma (PACVD), como alternativa para redução do atrito do motor e, consequentemente, redução no consumo específico de combustível, e ainda na redução do desgaste dos anéis de pistão e da superfície de trabalho da camisa de cilindro. Comparando camisas de cilindro com mesma rugosidade na superfície interna, denominadas camisas de referência (sem revestimento interno) e camisas recobertas com filme DLC, testes de bancada com movimento recíproco de contato mostraram redução do coeficiente de atrito (COF) em até 19%. Testes de motor ciclo Otto e Diesel em banco de prova com dinamômetro conferiram, respectivamente, uma redução da pressão média efetiva de atrito (FMEP) do motor em até 12% e consumo específico de combustível (BSFC) em até 2,5% em rotações de 1000 a 1400 rpm.

    Palavras-Chave: environmental impacts; environmental effects; engines; combustion; cylinders; pistons; rings; surface coating; plasma pressure; hydrogen; diamonds; carbon; films

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  • IPEN-DOC 27289

    ROLIM, WESLEY J.R. . Desenvolvimento de um sistema de monitoramento dos fatores temperatura, umidade, amônia e luminosidade da sala de criação do biotério do IPEN / Development of a monitoring system of the temperature, humidity, ammonia and lightness factors of the IPEN vivarium facility . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 52 p. Orientador: Patrick Jack Spencer. Coorientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-21092020-154213

    Abstract: O biotério é uma instalação que tem grande importância para o avanço na pesquisa com animais, pois nele são realizadas as atividades de criação, manutenção e experimentação animal. Partindo desse pressuposto a presente dissertação aborda o desenvolvimento de um sistema de monitoramento dos fatores ambientais como: temperatura, umidade relativa do ar, amônia e luminosidade de forma automatizada através de hardware e software open source visando um protótipo de baixo custo, acessível que irá contribuir, para garantia do bem-estar animal, a gestão técnica das instalações, monitoramento compartilhado em tempo real, tomada de decisão em caso de irregularidades nos fatores observados e registro sistêmico informatizado. Após a instalação do protótipo na sala de criação do biotério do IPEN foram realizados testes com detectores calibrados afim de validar as leituras onde é foi possível verificar a correlação positiva obtida, validando assim a sua adoção como uma ferramenta para o monitoramento.

    Palavras-Chave: laboratory animals; computerized control systems; open configurations; monitoring; environmental effects; ambient temperature; humidity control; ammonia; luminosity; health hazards; animals; biological models; performance testing; in vivo

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  • IPEN-DOC 08354

    SHUQAIR, SHUQAIR M.S. . Estudo da contaminacao do solo e agua subterranea por elementos toxicos originados dos rejeitos das minas de carvao de Figueira no Estado do Parana. 2002. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, São Paulo. 117 p. Orientador: Paulo Miranda de Figueiredo Filho.

    Palavras-Chave: coal mines; wastes; environmental effects; ground water; soils; toxic materials; pollution; environmental transport; pollution abatement; remedial action; brazil

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  • IPEN-DOC 27505

    TATEI, TATIANE Y. . Estudo das características eletroquímicas de supercapacitores preparados com eletrólitos à base de líquido iônico (LIs) de baixo impacto ambiental / Study of the electrochemical characteristics of supercapacitors prepared with electrolytes based on ionic liquid (ILs) of low environmental impact . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 128 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Júnior. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-05112020-161114

    Abstract: O trabalho visa dispor sobre os resultados do estudo das características eletroquímicas de supercapacitores operando com eletrólito à base de líquido iônico de baixa toxicidade, considerando a influência da temperatura de operação e do potencial nominal máximo nas propriedades eletroquímicas de supercapacitores como indicadores da estabilidade eletroquímica do eletrólito empregado nestes dispositivos. Foi utilizado eletrodo comercial de carbono ativado, combinado em várias proporções molares, eletrólito a base de glicerol e KOH e sais de ChCl e K2CO3. Na primeira parte sem o revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de níquel, e na segunda parte com revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de platina com tinta sintética inoxidável e inerte. Os supercapacitores com eletrólitos de líquido iônico foram comparados com supercapacitores em eletrólitos que utilizam solução aquosa KOH e eletrólito orgânico, verificando a estabilidade e o comportamento dos supercapacitores entre a temperatura ambiente e a 80 °C. Ademais, foi avaliada a influência do tipo de eletrólito na capacidade de armazenamento e resistência interna em série (ESR) dos supercapacitores. As propriedades elétricas foram investigadas em um analisador eletrônico computadorizado com disponibilidade para testes de ciclos galvanostático e voltametria cíclica, determinando a capacitância específica e resistência interna. Foram realizados, também, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). As taxas de varredura de voltametria variaram de 1 a 30 mV s-1. Uma taxa de varredura mais baixa levou a uma capacitância específica mais alta com um potencial máximo aplicado de 2,1 V, tanto para os eletrólitos LIs à temperatura ambiente quanto para 80 °C. Além do aumento das concentrações molares dos eletrólitos e a elevação da temperatura do sistema para 80 °C em relação à temperatura ambiente levou a um maior valor de capacitância específica. No geral, o método do ciclo galvanostático teve um aumento na densidade de corrente elétrica, enquanto o tempo de carga e descarga diminuiu.

    Palavras-Chave: supercapacitors; electric batteries; electrodes; electrochemical energy conversion; bismuth alloys; iron oxides; calcium; synthesis; hydrogen compounds; nanomaterials; doped materials; sample preparation; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; impedance; spectroscopy; spectral density; thermodynamic properties; electrical properties; dielectric properties; energy sources; stored energy; environmental effects

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  • IPEN-DOC 24204

    NOYORI, AMANDA . Estudo sobre determinação de alumínio em amostras ambientais pelo método de análise por ativação com nêutrons / A study on aluminum determination in environmental samples by neutron activation analysis . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 84 p. Orientador: Mitiko Saiki. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07122017-113255

    Abstract: As determinações de alumínio são de grande interesse devido à sua toxicidade e sua ampla distribuição no meio ambiente. Além disso as determinações deste elemento por métodos analíticos convencionais apresentam dificuldades devido aos problemas da contaminação da amostra. O método de análise por ativação com nêutrons (NAA) para determinação de Al possui vantagens de rapidez na análise e de alta sensibilidade. Entretanto, neste método ocorrem os problemas de reações nucleares de interferência de P e Si. O Al na NAA é determinado pela medida do 28Al formado na reação 27Al (n, γ) 28Al, o mesmo radioisótopo formado nas reações nucleares 31P (n, α) 28Al e 28Si (n, p) 28Al. O objetivo deste estudo foi determinar Al pela NAA em amostras ambientais, fazendo a correção das interferências usando fatores de correção e dispondo das concentrações de P e de Si das amostras. Neste estudo foram analisados os materiais de referência certificados (MRCs) e amostras de biomonitores (cascas de árvore e líquen). O procedimento experimental consistiu na irradiação curta de uma alíquota de amostra no reator IEA-R1 juntamente com o padrão de Al, seguida de espectrometria de raios gama. O P foi determinado pela medida da radiação beta do 32P usando um contador Geiger-Müller. O Si foi determinado por meio da irradiação com nêutrons epitérmicos e medida do 29Al formado na reação 29Si (n,p) 29Al. Os resultados da determinação de Al, P e Si nos MRCs apresentaram uma boa precisão e exatidão com |Z-score| ≤ 2. As concentrações de Al obtido nos biomonitores variaram de 253 a 15783 μg g-1 e no caso da determinação de P e Si as concentrações destes elementos variaram de 283 a 1946 μg g-1 e de 0,11 a 7,8 %, respectivamente. Nos biomonitores analisados, as taxas de contribuição de interferência de P e de Si na determinação de Al foram da ordem de 2,0 % e esta contribuição depende das relações entre as concentrações dos interferentes e a do Al na amostra. Os limites de detecção de Al na análise dos biomonitores foram inferiores às suas concentrações demonstrando que procedimento de NAA proposto pode ser aplicado na determinação de Al neste tipo de matriz.

    Palavras-Chave: aluminium; contamination; sampling; radioassay; environment; environmental effects; interference; nuclear reactions; neutron activation analysis; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 15960

    OLIVEIRA, FLAVIO S. de . Ganhos ambientais e energeticos com a utilizacao da biomassa residual de gado leiteiro em Lagoa da Prata-MG / Profit environmental and energy use of biomass with residual of dairy cattle in the Lagoa da Prata - MG . 2010. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 79 p. Orientador: Fatima Maria Sequeira de Carvalho. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-09082011-143526

    Abstract: O objetivo deste trabalho foi investigar os ganhos ambientais e energéticos com o aproveitamento da biomassa residual de gado leiteiro no município de Lagoa da Prata-MG. Para este estudo realizaram-se trabalhos de campo, tanto para caracterizar a pecuária leiteira no município, como para conhecer os aspectos ambientais da localidade. Para se conseguirem dados de relevância energética e ambiental, visitaram-se nove fazendas da região onde os responsáveis responderam a um questionário. Recolheram-se amostras de resíduos do gado confinado em cada uma delas. Os resultados da pesquisa mostraram uma média de 3 toneladas de geração diária de biomassa residual por propriedade. Constatou-se um consumo médio de energia elétrica de 2.500 kW/h, pela utilização de uma série de equipamentos energointensivos. Encontrou-se um consumo médio de água de 27 m³/dia. Realizaram-se análises químicas por Espectrometria de Fluorescência com Raio X nas amostras de resíduos e observaram-se concentrações médias relativamente altas para os elementos P, Fe, S, Ti, Mn, Zn e Na, passíveis de comprometer o meio ambiente local e regional. Para diagnosticar os ganhos energéticos foi simulada a produção de biogás através de protótipos de biodigestores com as amostras de dejetos obtidas nas fazendas. Os resultados analíticos do biogás através de cromatografia gasosa demonstraram concentrações aproximadas de 70% de CH4 , logo concluiu-se que o biogás obtido possui alto valor energético. Portanto, a utilização dos dejetos do gado leiteiro na produção de biogás, além de resolver o problema dos resíduos, efluentes e diversas outras poluições ambientais, eventualmente geradas pela atividade na região, poderá trazer auto-suficiência energética às propriedades locais.

    Palavras-Chave: cattle; residues; agriculture; pastures; biomass; energy conversion; biogas process; methane; environmental effects; x-ray fluorescence analysis; gas chromatography; fluorescence spectroscopy

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  • IPEN-DOC 24213

    FERREIRA, EDUARDO G.A. . Modelagem descritiva do comportamento do cimento Portland em ambiente de repositório para rejeitos radioativos / Descriptive modeling of Portland cement behavior in a repository environment for radioactive waste . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 221 p. Orientador: Roberto Vicente. Coorientador: Júlio Takehiro Marumo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-24112017-110801

    Abstract: A deposição de rejeitos radioativos em repositórios geológicos profundos vem sendo estudada nos últimos anos em diversos países. Materiais à base de cimento são utilizados nesses repositórios como material estrutural, matriz de imobilização de rejeitos ou material de preenchimento. Compreender o desempenho desse material é essencial para garantir a segurança da instalação durante o seu tempo de vida útil (de milhares a centenas de milhares de anos, dependendo do tipo de rejeito). Este trabalho objetiva modelar o comportamento em longo prazo do cimento Portland e estudar a influência de diversos fatores na hidratação e na evolução desse material. A modelagem descritiva abordou a hidratação do cimento nas condições ambientais esperadas no repositório e os efeitos desses fatores em propriedades mecânicas, mineralógicas e morfológicas do cimento. Os fatores ambientais considerados relevantes neste trabalho foram: alta temperatura e pressão, penetração de água subterrânea contendo íons quimicamente agressivos ao cimento e a presença do campo de radiação proveniente dos rejeitos. Ensaios acelerados de degradação também foram realizados para corroborar com o modelo descrito. Observou-se uma sinergia entre diversos fatores na degradação do cimento, como a influência da temperatura e da radiação em reações deletérias ao material. O resultado da modelagem apontou três principais possíveis causas de falha nas barreiras artificiais: a) a formação de um caminho preferencial; b) a perda de resistência e coesão do material; e c) o aumento na corrosão das estruturas metálicas. A descrição do modelo apresentada é a base para a modelagem matemática e a análise de segurança dos repositórios estudados no Brasil.

    Palavras-Chave: portland cement; boreholes; radioactive waste disposal; radioactive waste facilities; depth; backfilling; sealed sources; thermal degradation; damage; ground water; reservoir pressure; environmental effects; mechanical properties; hydration; dry storage; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; thermal gravimetric analysis; site characterization

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  • IPEN-DOC 19875

    MATTOS, LUIS A.T. de . Proposta metodológica para a identificação e avaliação de aspectos e impactos ambientais em instalações nucleares do IPEN: estudo de caso aplicado ao Centro do Combustível Nuclear / Methodological proposal for identification and evaluation of environmental aspects and impacts of nuclear facilities of IPEN: a case study applied tothe nuclear fuel center . 2013. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 105 p. Orientador: Tufic Madi Filho. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-14012014-143650

    Abstract: O trabalho apresenta uma aplicação da ferramenta metodológica conhecida como FMEA (Failure Mode Effect Analysis) ao processo de identificação de aspectos e impactos ambientais. Tal processo é parte importante na implantação e na manutenção de Sistemas de Gestão Ambiental (SGA), baseados na norma NBR ISO 14001. Além disso, pode contribuir, de forma complementar, para a avaliação e aperfeiçoamento da segurança nuclear da instalação analisada. Como objeto de estudo elegeu-se o Centro de Combustíveis Nucleares (CCN) do IPEN/CNEN-SP, localizado junto ao Campus da Universidade de São Paulo-Brasil, destinado à realização de pesquisas científicas e à produção de elementos combustíveis para o Reator IEA-R1. A partir de um levantamento sistemático de dados, obtidos por meio de entrevistas, documentos e registros operacionais foi possível identificar os processos, suas interações e atividades, cuja análise permitiu definir os diversos modos de falhas potenciais, as respectivas causas e conseqüências para o meio ambiente. Como resultado da avaliação criteriosa dos modos causas foi possível identificar e classificar os principais impactos ambientais potenciais, que constitui uma etapa essencial para a implantação e manutenção de um Sistema de Gestão Ambiental para a instalação em estudo. Os resultados obtidos permitiram demonstrar a validade da aplicação da técnica FMEA aos processos de instalações nucleares, identificando aspectos e impactos ambientais, cujos controles são essenciais para a obtenção da conformidade com os requisitos ambientais do Sistema de Gestão Integrada do IPEN (SGI). Contribuíram também para fornecer uma ferramenta gerencial poderosa para a solução de questões relacionadas ao processo de atendimento de exigências legais aplicáveis no âmbito da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (IBAMA).

    Palavras-Chave: environmental impacts; environmental effects; environmental policy; environmental protection; nuclear facilities; fuel cycle centers; nuclear fuels; fuel element failure; failures; failure mode analysis; risk assessment; brazilian cnen; regulatory guides; licensing regulations; standardization; brazil

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  • IPEN-DOC 13889

    NISTI, MARCELO B. . Sistema Ambiental aplicado a liberacao de efluentes radioativo liquido / Environmental system applied to radioactive liquid effluent release . 2009. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 108 p. Orientador: Adir Janete Godoy dos Santos. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-16092009-144557

    Abstract: A gestão ambiental atual considera a atividade produtiva como um sistema ambiental, definido como o conjunto de processos, interações, parâmetros e fatores envolvidos na produção. Esta dissertação de mestrado avaliou a liberação dos efluentes radioativos líquidos no Instituto de Pesquisas Energética e Nucleares (ipen), sob um estudo ambiental sistêmico. O estudo avaliou o termo fonte do ipen no período de 2004 a 2008, empregando a espectrometria gama, a espectrometria alfa, a análise por ativação, a cintilação em fase líquida e a espectrometria de absorção atômica. As metodologias empregadas foram verificadas utilizando amostras do Programa de Intercomparação de Resultados Analíticos e Ensaio de Materiais de Referência. As instalações que mais contribuíram nas liberações foram o Centro de Radiofarmácia (CR) e o Centro de Reator de Pesquisa (CRPq) com média de 11,4% e de 87,4% para a atividade radioativa presente. As liberações ao sistema de esgoto ocorreram de acordo com as normas de proteção radiológica, mostrando a efetividade do Programa de Monitoração de Efluentes Radioativos no ipen. No efluente líquido determinou-se a concentração dos elementos estáveis Ag, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn, em todas as amostras dos tanques TR1 e CR no período e parte das amostras das demais instalações do ipen entre 2004 a 2007. Dentre os analisados, dois efluentes ultrapassaram os padrões de descarga para os elementos estáveis estabelecidos no Estado de São Paulo, um ultrapassou o padrão para o elemento cádmio e outro ultrapassou o valor exigido para o zinco. Estimou-se a vazão de descarga do tanque TR1 que foi de 10,9 ± 0,9 m3 h-1. Estimou-se o fator de diluição no ponto de descarga E1 empregando como radiotraçadores os isótopos liberados rotineiramente para a rede de esgoto 3H, 137Cs, 60Co, 54Mn e 65Zn, não gerando custo monetário ou ambiental associados à estimativa. Os resultados mostraram que o valor do fator de diluição variou por radioisótopo empregado, em ordem crescente do 3H, 137Cs, 54Mn, 60Co e 65Zn, de acordo com as características de cada elemento, tendo variado significativamente entre hidrogênio, metal alcalino e metais de transição. As médias dos fatores de diluição obtidas no primeiro e segundo dia de liberação respectivamente foram 4,3 e 7,4 para o 3H, 12,0 e 16,1 para o 54Mn, 12,6 e 14,2 para o 60Co, 12,0 e 27,9 para o 65Zn e 6,2 e 13,9 para o 137Cs. Este é o primeiro estudo sobre a estimativa do fator de diluição intra-institucional, utilizando radiotraçadores antrópicos sem custos adicionais. Os resultados gerados contribuem com subsídios para a melhoria da conduta ambiental e para estabelecer procedimentos otimizados, sob a legislação vigente. Os fatores de diluição foram estimados em estudo operacional e laboratorial, numa única descarga controlada do tanque TR1. Este estudo dos traçadores radioativos deverá ser repetido, de modo a gerar um banco de dados institucional. O estudo sistêmico ambiental deve ser estabelecido caso a caso, dependendo das características do local, da instituição e dos efluentes liberados.

    Palavras-Chave: environmental effects; liquid wastes; radiation monitoring; gamma spectroscopy; alpha spectroscopy; neutron activation analysis

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  • IPEN-DOC 16391

    ALBERIGI, SIMONE . Sobre a influencia de fatores ambientais nos niveis de radonio em cavernas dos Parques Estaduais do Vale do Ribeira, SP e avaliacao do equilibrio radioativo e fator de equilibrio entre radonio e seus descendentes / On the influence of environmental factors on radon levels in caves of Ribeira Valley State Parks, SP and evaluation of radioactive equilibrium and equilibrium factor between radon and its progeny . 2011. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 105 p. Orientador: Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-28062011-140717

    Abstract: No presente estudo foi realizado monitoramento de radônio em cavernas distribuídas em três parques estaduais de São Paulo. As concentrações de radônio foram determinadas nas cavernas Morro Preto e Santana pertencentes ao Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR), na caverna do Diabo pertencente ao Parque Estadual de Jacupiranga (PEJ) e na caverna Colorida localizada no Parque Estadual Intervales (PEI). O monitoramento abrangeu medidas entre Abril de 2009 e Junho de 2010. As concentrações de radônio foram determinadas utilizando a técnica de detecção passiva com detectores de traços nucleares do estado sólido tipo CR-39 e câmaras de difusão NRPB. Os detectores foram expostos em períodos variando desde 30 até 150 dias. As concentrações de radônio variaram de 132 Bq/m3 a 9456 Bq/m3. Os resultados das concentrações de radônio foram analisados juntamente com informações sobre quantidade de chuvas no local monitorado, valores de temperatura interna e externa ao ambiente da caverna Santana e informações da literatura de chuva e temperatura na região para uma possível relação entre as variações nos níveis de radônio e informações climáticas. A determinação de 226Ra em amostras de água coletadas em algumas cavernas e rios da região e de radônio emanado da estalactite coletada na caverna Santana permitiu verificar que o radônio nas cavernas é proveniente das rochas das paredes. A verificação do equilíbrio radioativo entre 222Rn, 218Po e 214Po nos detectores expostos foi prejudicada pelas altas densidades de traços, comprometendo a eficácia da metodologia empregada. A dose efetiva anual foi calculada adotando três valores obtidos da literatura para o fator de equilíbrio. Para o cenário mais realista com fator de equilíbrio igual a 0,5 e considerando 52 semanas de trabalho, a dose efetiva anual foi de 5,1 mSv/a. Para o pior cenário que simula uma situação extrema adotando fator de equilíbrio igual a 1 e 52 semanas de trabalho, a dose efetiva anual é 10,2 mSv/a. Também com informações recebidas de uma empresa de monitoria da região sobre as horas que seus guias turísticos gastam mensalmente no interior das cavernas, foi feita estimativa de dose que resultou em uma dose efetiva anual total de 8,5 mSv/a para fator de equilíbrio 0,5 e, para a pior situação o resultado foi de 17,0 mSv/a para fator de equilíbrio 1. Todas as estimativas de doses mantiveram-se abaixo do limite para dose efetiva anual para exposição ocupacional de 20 mSv/a recomendado pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica.

    Palavras-Chave: brazil; caves; radon; progeny; radiation monitoring; radiation detectors; dielectric track detectors; environmental effects

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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