Primeira bateria de lítio em forma de fios

Primeira bateria de lítio em forma de fios: Tecidos inteligentes e computadores de vestir ficaram mais perto da realidade.

Las 7 estaciones de metro más bonitas del mundo

Muchos sistemas de metro del mundo suelen asociarse a espacios poco memorables, atiborrados de azorados pasajeros, que apenas si se detienen a mirar algún aviso publicitario en los andenes, mientras esperan su tren, recostados en paredes grises y a veces mugrientas.

Pero entre tanto apretujón y tanto ambiente de "sálvese quién pueda", hay algunos ejemplos brillantes de arquitectura y diseño subterráneo. Entre ellas, la estación Kraaiennest de Amsterdam, que se ganó recientemente el reconocimiento del Royal Institute of British Architects (RIBA) en su edición 2014.

A continuación algunas de las estaciones que califican, según una selección de BBC Culture, como las más bonitas del mundo.

La mejor luz natural: Formosa Boulevard, Kaohsiung

Son varias las estaciones que intentan superar la oscuridad propia de su condición subterránea y aprovechar la luz natural lo mejor posible.

La estación de Kraaienest -destacada por el RIBA- funciona como una "linterna para el vecinario local" con sus pantallas de acero cortadas con láser que permiten que la luz se filtre.

Otros proyectos que iluminan a los viajeros del metro incluyen una claraboya gigante abovedada en Nueva York (que será inaugurada a fines de 2014), las vidrieras multicolores de la artista Marcelle Ferron de la estación de Champ-de-Mars de Montreal, y un techo de cristal que cubre la St Quirin Platz en Múnich e integra la estación a un parque.

Pero la estación con la mejor luz del día es la de Formosa Boulevard en Kaohsiung, Taiwán. Creada por el artista Narciso Quagliata, la Cúpula de la Luz (en la foto) se compone de vidrios curvos de colores y es la más grande de su tipo en el mundo.

La más grandiosa: Komsomólskaya, Moscú

Cuando en 1870 el inventor estadounidense Alfred Ely Beach creó una estación para trenes de propulsión neumática, su diseño fue considerado revolucionario. Pero más allá de su funcionalidad para las llegadas y salidas de las máquinas, su estación hacía alarde de "un gran piano, candelabros y una fuente operativa repleta de peces dorados".

Ocultas en las entrañas de la Tierra, los candelabros son la fuente de luz de elección para las estaciones más importantes del mundo.

La estación Komsomólskaya de Moscú (en la foto) posee una cúpula gigantesca, columnas corintias y ocho mosaicos en el techo realizados por el artista Pavel Korin, que representan a los héroes rusos.

Korin y el arquitecto Alexey Schusev recibieron el premio Stalin por su trabajo en la estación, que fue inaugurada en 1952. El abundante uso del mármol y una estatua de Lenin en la estación Kirovsky Zavoden San Petersburgo elevaron todos los estándares en materia de impacto visual, mientras que la estación Zoloti Vorota de Kiev, inspirada en un templo antiguo, está decorada con mosaicos de las iglesias más antiguas de la ciudad.

Los mejores murales: Universidad de Chile, Santiago

Debajo de la universidad donde estudiaron dos premios Nobel, los poetas Pablo Neruda y Gabriela Mistral, la estación de la Universidad de Chile en Santiago (en la foto) exhibe el amplio mural Memoria Visual de la Nación, realizado por el pintor Mario Toral.

Sus seis paneles cubren 1.200 metros cuadrados y representan a los conquistadores españoles, las vidas de los mineros y la represión durante el gobierno militar, dándole a las plataformas del tren una atmósfera de iglesia renacentista.

En Corea del Norte, las imágenes que cubren las paredes del subterráneo tienen un aire más oficial.

La estación Puhung de Pyongyang dedica una pared entera a un mosaico llamado El Gran Líder Kim II Sung entre los Trabajadores. Otros murales incluyen Una Mañana de Innovación y Canción de la Buena Cosecha.

Los arquitectos más famosos: Canary Wharf, Londres

El año pasado, uno de los grandes nombres de la arquitectura, Zaha Hadid, ganó un concurso para diseñar una estación de metro en Arabia Saudita. Como ella, otros "arquitectos estrella" han intentado lucirse en los sistemas subterráneos de transporte.

La estación londinense de Canary Wharf (en la foto), que también podría calificar para la "mejor toma en una escalera mecánica" -y que aparece en películas como "Love, actually" y "28 días después"- fue completada en 1999 y ganó varios premios de arquitectura.

La estación fue diseñada por Norman Foster, y forma parte de la remodelación y extensión de la línea Jubilee que juntó a grandes arquitectos bajo la coordinación de Roland Paoletti.

Otro arquitecto importante, Richard Rogers, se encuentra detrás del diseño de una estación de Taiwán que nos lleva a las entrañas de la naturaleza.

El diseño luce bancos de hierba y una corriente de agua que rodea a las escaleras mecánicas de la estación del Central Park, dejando un vestíbulo abierto que atrae a la luz natural y al aire fresco.

El mejor arte: T-Centralen, Estocolmo

El sistema de metro de Estocolmo ha sido llamado el "mayor museo de arte del mundo".

En cada estación hay obras de arte, y las paradas más profundas, cortadas en roca pura, cuentan con arcos con forma de cueva.

El núcleo de la T-Centralen (en la foto) fue pintado por el artista finlandés Per Olaf Utvedt, y las paredes de color rojo y el techo del Solna Centrum crean una estación que parece más del inframundo que del mundo subterráneo.

La mejor iluminación: Westfriedhof, Múnich

Dubai nunca escatima en ostentaciones, y de hecho el llamativo sistema de metro del emirato está basado en cuatro elementos. Una de las estaciones está repleta de curvas que representan dunas de arena; otra tiene un furioso resplandor que asemeja el interior de un volcán. Pero la más desmesurada es la estación BurJurman, que tiene un aspecto acuático con candelabros gigantes en forma de medusa.

En el otro extremo, la estación Westfriedhof de Múnich (en la foto) tiene su propio conjunto de lámparas, que si bien son de gran tamaño, son discretas, realizadas por un diseñador con credenciales impecables: la iluminación de Ingo Maurer ha sido exhibida en Europa, Japón y Estados Unidos, y varios de sus diseños aparecen en la colección del Museo de Arte Moderno.

En el año 2001 creó 11 pantallas gigantes de aluminio, coloreando el cemento de las paredes y las plataformas de la estación.

Ocho años más tarde, Maurer desarrolló el concepto de iluminación para el cruce Münchener Freiheit, donde un techo de acero inoxidable espejado y luces LED azules hacen que los pilares parezcan brillar desde su interior.

Las mejores superficies de paredes: Toledo, Nápoles

Para el encanto retro-futurista, nada mejor que las paredes con hoyuelos del metro de Praga.

Pero hay una ciudad italiana que se lleva el primer lugar, con un proyecto que ha transformado su sistema de metro en un espectáculo visual. La iniciativa "estaciones de arte" en Nápoles ha desafiado a los arquitectos y diseñadores más afamados como Karim Rashid, Sol LeWitt y Anish Kapoor, con el fin de renovar sistema de metro.

El aclamado arquitecto catalán Oscar Tusquets Blanca diseñó la estación de Toledo (en la foto), que fue inaugurada en 2012, con mosaicos del artista William Kentridge y un paisaje marino realizado por Robert Wilson compuesto de paneles de pared LED.

En la pared que se encuentra entre la planta baja y los niveles más bajos, miles de azulejos Bisazza pasan del celeste al azul oscuro a medida que los pasajeros bajan las escaleras.

Un consejero de la ciudad dijo al diario The New York Times: "Las obras de arte han sido respetadas, no han sufrido actos de vandalismo", lo que es considerado un "milagro público", especialmente en una ciudad que "tiene la capacidad de autodestruirse".






http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2014/06/140625_vert_tou_estaciones_metro_bonitas_yv.shtml

Pesquisas apontam forte crescimento no uso de internet móvel no Brasil

Se alguém ainda tinha dúvidas de que o mercado de dispositivos móveis no Brasil ainda vai muito, muito longe, então agora tudo ficará mais claro. De acordo com dados levantados pela Virtual Network Index para uma pesquisa encomendada pela Cisco, os dados transmitidos mensalmente através desse tipo de aparelho vão chegar à impressionante marca de 440 petabytes em 2018.

Isso representa um crescimento de 1.100% em relação ao que foi apurado no ano passado e é cinco vezes mais do que o previsto para o aumento de tráfego gerado em desktops no mesmo período. Segundo os pesquisadores, 68% da população brasileira terá acesso à internet na data limite, indo dos 81 milhões registrados em 2013 para um total de 142 milhões em 2018.

Além disso, o estudo aponta que, no ano final, a média de dispositivos conectados por pessoa será de 3,1, o que representa mais de 600 milhões de dispositivos com acesso à rede. Por fim, a pesquisa aponta que, em 2018, a quantidade de tráfego de dados circulando por todas as redes brasileiras será 40 vezes maior do que a existente em toda a internet nacional em 2005.

Brasil de bolso

Já o estudo TIC Domicílios, divulgado recentemente pelo Centro Regional de Estudos para o Desenvolvimento da Sociedade da Informação (Cetic.br), aponta que a porcentagem de brasileiros que acessa a internet por meio decelulares mais do que dobrou em apenas dois anos. Segundo a pesquisa, esse valor vem apresentando forte crescimento nos últimos anos, representando 4% em 2010, 15% em 2011, 20% em 2012 e chegando a 31% em 2013.

fonte: 

http://www.tecmundo.com.br/internet/58330-pesquisas-apontam-forte-crescimento-uso-internet-movel-no-brasil.htm

Nanotecnologia torna ultrassom 1.000 vezes melhor

Nanotecnologia torna ultrassom 1.000 vezes melhor: As imagens darão aos futuros pais a sensação de estarem olhando para seus filhos como se eles já tivessem nascido.

Ultrassom de alta resolução

Os aparelhos de ultrassom mais modernos já permitem reconstruções em 3D da face dos bebês.

Mas um novo recurso promete gerar imagens que darão aos futuros pais a sensação de estarem olhando para seus filhos como se eles já tivessem nascido.

Pesquisadores desenvolveram uma nova técnica de detecção de raios ultrassônicos que promete produzir imagens com uma resolução 1.000 vezes superior à atual.

Kevin O’Brien e seus colegas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, nos Estados Unidos, levaram a geração, detecção e controle das ondas sônicas de alta frequência para a nanoescala.

Para isso, eles usaram nanoestruturas especiais combinadas com pulsos muito curtos de raios de laser para produzir fônons acústicos, quasipartículas de energia vibracional que se movem pela rede atômica de um material na forma de ondas de som.

A vantagem é que essas vibrações ocorrem em uma frequência de 10 gigahertz - para comparação, os aparelhos de ultrassom usados hoje usam frequências de cerca de 20 megahertz.

Caracterización por XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)

XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)

Oi pessoal, o texto é em espanhol, pois é referente a um relatório que eu fiz sobre uma aula prática desta técnica de caracterização... breve (?não me perguntem quando, que eu não sei) abordarei outros aspectos...

La espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS por X-ray Photoelectron Spectroscopy) se encuentra dentro de un grupo de técnicas basadas en el análisis de los electrones emitidos por una especie atómica tras el bombardeo con fotones. Se utiliza para la identificación de las especies presentes en la superficie (o a unos pocos angstroms de profundidad), usando para ello los niveles de energía de ligadura (BEs) característicos de cada una.  A partir de la determinación de la energía cinética de los electrones eyectados se puede conocer tanto la especie atómica en cuestión como su abundancia relativa y los diferentes estados químicos en que se encuentra presente. La técnica tiene su fundamento en el efecto fotoeléctrico que se ilustra en la figura 1. Cuando el haz de rayos X incide sobre un átomo con suficiente energía, puede excitar a un electrón de las capas internas produciendo la emisión un fotoelectrón con una energía cinética proporcional a la energía del fotón incidente y a la energía de ligadura y la función trabajo (ϕ) del elemento,  esto es: E_k = hn – E_B – ϕ.

Figura 1. Esquema del fenómeno de fotoemisión

Luego del evento de fotoemisión los electrones que permanecen en el átomo sienten la presencia del agujero y como resultado se producen ciertos fenómenos para disminuir la energía total del sistema, llamados efectos del estado final. Entre ellos están el acoplamiento entre el momento angular del orbital y el momento del spin y los satélites shake up y shake down. Si en el estado inicial el orbital desde el cual se emitirá el fotoelectrón se encuentra lleno, el proceso de fotoemisión crea un electrón desapareado remanente en el estado final. El acoplamiento spin-orbita  entre el spin de este electrón y el momento angular orbital posibilita el desdoblamiento en energías que genera dos estados finales que difieren en energía y degeneración separados en el espectro por la correspondiente energía de acoplamiento.

Por otra parte, los procesos de shake up/ down se deben a la reorganización de los electrones de valencia luego de la emisión del fotoelectrón. Un satélite shake up aparece a una energía de ligadura mayor (o energía cinética menor) que la línea de fotoemisión original (línea Koopman) debido a que un electrón de valencia se excita a un nivel de energía más alto, dando lugar a un estado final excitado. Los satélites shake down aparecen a menores energías de ligadura (mayor energía cinética) que la línea Koopman ya que el electrón de la banda de valencia es eyectado al vacio dando lugar a un estado final doblemente ionizado.

Como resultado de los procesos de desexcitación del átomo también pueden producirse electrones Auger. Estos electrones son emitidos como consecuencia de transiciones electrónicas internas para compensar la vacancia producida por el fotón incidente. También contienen gran información sobre la muestra y son analizados a través de una técnica independiente llamada Espectroscopia de electrones Auger (AES por Auger Electron Spectroscopy). Se diferencian de los electrones fotoemitidos en que su energía es independiente de la energía de irradiación [a,b].

Debido a la suma de estos fenómenos, los espectros XPS suelen ser bastante complejos, aunque sigue siendo el método de  caracterización de superficies más ampliamente utilizado hoy en día, dado el alto contenido de información que suministra y la flexibilidad para ser utilizada en una gran variedad de muestras.

Es por esto y más que la técnica XPS resulta ideal para la identificación de las muestras incógnitas, permitiendo determinar en forma precisa y fehaciente la naturaleza de las mismas [c]. 

Referéncias:

a) C. Wagner, W. Riggs, L. Davis, J. Moulder, Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy (1979). Perkin-Elmer Co. Usa

b) J. Moulder, W. Stickle, P. Sobol, K. Bomben, Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy (1992). Perkin-Elmer Co. Usa.

c) R. Paynter, XPS Theory. INRS-ÉMT. Canadá.

Raios T , a "Radiação maravilha"

Raios T convertidos em som detectados em tempo real

A radiação eletromagnética - ou luz - na frequência dos terahertz é uma espécie de "onda maravilha".

Também conhecidas como "raios T", essas ondas prometem substituir os raios X sem causar danos pela radiação, criar novas formas de observar o Universo e até coisas um tanto estranhas, como celulares que enxergam através das paredes.

O problema é que os raios T estão em uma faixa do espectro eletromagnético ainda não totalmente domado pela ciência, o que significa que é difícil construir aparelhos para emitir e receber ondas nessas frequências.

A radiação terahertz localiza-se entre as micro-ondas e a radiação infravermelha, nas frequências entre 300 bilhões até 3 trilhões de ciclos por segundo.

Uma bicicleta que cabe em uma pasta

Uma bicicleta que cabe em uma pasta: Os ciclistas poderão chegar ao trabalho, ao cinema ou ao shopping, colocar a bicicleta na pasta e levá-la consigo.



Esperemos que essa novidade chegue o quanto antes aqui na América latina....

Avião solar que dará volta ao mundo faz voo inaugural

Avião solar que dará volta ao mundo faz voo inaugural: A aeronave é feita de fibra de carbono e tem envergadura de asa de 72 metros, maior que a de um Boeing 747.

Fibras de celulose mais fortes que aço

Fibras de celulose mais fortes que aço: Isso não apenas é possível, como pode ser feito com uma técnica que usa apenas água e sal.

Micromotor mais rápido do mundo chega a 18.000 RPM

Micromotor mais rápido do mundo chega a 18.000 RPM: O micromotor é cerca de 500 vezes menor do que um grão de sal, podendo caber fácil dentro de uma célula humana.

Experimento vai criar matéria e antimatéria a partir da luz

Experimento vai criar matéria e antimatéria a partir da luz: Se tudo funcionar como previsto, feixes de pura luz vão se transformar em matéria e antimatéria.

Energia solar transforma CO2 em combustível para aviões

Energia solar transforma CO2 em combustível para aviões: Pesquisadores europeus demonstraram a viabilidade técnica de um novo processo que converte CO2 em querosene de aviação usando energia solar.

Grafeno faz elétrons voarem como fótons: Novo componente eletrônico?

Grafeno faz elétrons voarem como fótons: Novo componente eletrônico?: O grafeno ainda escondia segredos: ele faz elétrons fluírem como fótons, viajando 10 vezes mais rápido.

Bateria de fluxo orgânica é nova promessa da energia renovável

Bateria de fluxo orgânica é nova promessa da energia renovável: A bateria de fluxo baseada em moléculas orgânicas elimina os metais que encarecem a tecnologia.

Ranking do Saneamento no Brasil

O estudo exclusivo do Instituto Trata Brasil, “Ranking do Saneamento”, é uma avaliação dos serviços de saneamento básico prestados nas 100 maiores cidades do País. O estudo revela a parcela da população atendida com água tratada e coleta de esgotos, as perdas de água, investimentos, avanços na cobertura e o que é feito com o esgoto gerado pelos 78 milhões de brasileiros destas cidades.

A base de dados consultada foi extraída do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), divulgado anualmente pelo Ministério das Cidades, e que reúne informações fornecidas pelas empresas prestadoras dos serviços nessas cidades. Os dados consultados são de 2011, os últimos publicados pelo Ministério das Cidades.

Veja a tabela do ranking em http://www.tratabrasil.org.br/datafiles/uploads/pdfs/ranking-100cidades.pdf

Resultados Gerais

Atendimento em água tratada: em geral, os números de 2011 mostram uma evolução 

nos serviços prestados à população, comparados a 2010. Em 2011, o atendimento 

com água tratada nas 100 maiores cidades teve crescimento de 0,9 p.p. - pontos 

percentuais - atingindo 92,2% da população; número bem superior ao atendimento 

na média do país (82,4%). Dos indicadores, a universalização da água é o que 

está mais próximo.

Atendimento em coleta de esgotos: a coleta de esgoto nestas cidades chegou a 

61,40% da população contra 48,1% no país - um crescimento de 2,3 p.p de 2010 para 

2011. Quase metade das cidades (47), no entanto, tem índices abaixo de 60%, o 

que torna muito difícil alcançarem a universalização até 2030, a se manter este ritmo 

de crescimento.

Tratamento dos Esgotos: o volume de esgotos tratados aumentou em 2,2 p.p. 

chegando a 38,5% nas 100 cidades; índice muito similar aos 37,5% de tratamento de 

esgotos no país. É o serviço mais distante da universalização no saneamento. 

Em 2030, a se manter esse ritmo de avanços, estaremos longe de ter todo o 

esgoto tratado nas 100 maiores cidades.

Eficiência / Perdas de água: A média de perdas financeiras com a água para os 

100 municípios foi de 40,08%; pior do que a média do país (38%). Apenas 4 cidades 

apresentaram perdas menores que 15%. 22 delas tiveram índices entre 15 e 30%. 

Significa que 74% das cidades apresentaram perdas maiores que 30%, sendo que 

14 delas com perdas acima de 60%. As piores cidades foram Boa Vista, Mogi das 

Cruzes, Várzea Grande, Recife, Jaboatão dos Guararapes, São Luis, Rio Branco, 

Porto Velho e Macapá.

92% das cidades melhoraram muito pouco seus níveis de perdas entre 2010 e 2011 

(menos de 12% de evolução). Os destaques positivos foram Florianópolis, Santa 

Maria, Blumenau, Suzano, Vitória, Vila Velha e Niterói, Mauá e Maringá.

Outros destaques:

■ 50% das cidades analisadas fizeram mais de 60% das ligações faltantes de água 

tradada. 

■ Entre os destaques negativos podem ser citados o baixo esforço de várias das 

grandes cidades em avançar nos serviços de esgotos. 53% delas investiram 

menos de 20% de sua arrecadação na expansão dos serviços e 40% fizeram 

menos de 20% das ligações faltantes de esgotos.

Segue o release do estudo no link http://www.tratabrasil.org.br/datafiles/uploads/pdfs/release-ranking-2011.pdf

Em dezembro foi aprovado o Plansab (Plano Nacional de saneamento Básico). O Plansab com investimentos estimados de R$ 508 bilhões entre 2013 e 2033, prevê metas nacionais e regionalizadas de curto, médio e longo prazos, para a universalização dos serviços de saneamento básico. O plano nacional deve abranger o abastecimento de água, o esgotamento sanitário, o manejo de resíduos sólidos e de águas pluviais, além de tratar das ações da União relativas ao saneamento nas áreas indígenas, nas reservas extrativistas e nas comunidades quilombolas.

Será que sai do papel?

Férias! e traduções!

Oi pessoal! desculpem que não estou postando com frequência, às vezes a vida acadêmica não permite (as férias também não...)

Antes do fim desta semana estarei postando temas interessantes que encontrei na área de engenharias e afins!

Aproveito para divulgar um blog  de traduções (meu) que é o http://traduzindopro.blogspot.com.br/

Esta é minha atividade extra de férias.

Sem mais.

Fernanda

Dia do Engenheiro!

No dia 11 de dezembro é comemorado o Dia do Engenheiro, profissional que atua nas mais diversas áreas. Aliás, em tudo que vemos tem Engenharia. Seja nas obras da construção civil; atuando na geração, transmissão e distribuição elétrica ou desenvolvendo sistemas para distribuição de produtos agrícolas.

A profissão foi regulamentada no Brasil através do decreto no 23.569, de 11 de dezembro de 1933, sendo fiscalizada pelos Conselhos Regionais de Engenharia e Arquitetura (CREA), subordinados ao Conselho Federal de Engenharia e Arquitetura (CONFEA).  Porém, em 1966, o decreto foi revogado pela Lei no 5.194/66 de 24 de dezembro, que hoje representa a legislação vigente da regulamentação da profissão, que estabelece as condições e regras para o exercício da profissão, determinando direitos e deveres aos profissionais. Além de impor condições no sentido de garantir proteção à sociedade, levando os profissionais a desempenharem suas funções com qualidade, responsabilidade e competência.

A data de homenagem foi escolhida porque foi em 11 de dezembro, que ocorreu a promulgação do decreto federal número 23.569 que regulava o exercício da profissão de engenheiro, arquiteto e agrimensor.

O mais interessante da profissão é a diversidade de opções que o profissional encontrar. Ele pode optar por trabalhar na produção de aeronaves e estruturas aeronáuticas como mísseis, aviões e cápsulas espaciais; atuar no mapeamento de uma região; desenvolver produtos, serviços, programas e novas tecnologias na área de computação eletrônica ou ainda proteger e administrar recursos florestais, aplicando conhecimentos de biologia e ecologia. A lista de opções é – de fato – muito ampla:

Engenheiro ambiental

Engenheiro civil

Engenheiro cartógrafo

Engenheiro florestal

Engenheiro eletricista

Engenheiro agrícola

Engenheiro aeronáutico

Engenheiro de computação

Engenheiro químico

Engenheiro metalúrgico

Engenheiro naval

Engenheiro de bioprocessos e biotecnologia

Engenheiro de petróleo

Engenheiro de produção

Engenheiro de alimentos

Engenheiro de minas

Engenheiro de pesca

Engenheiro de materiais

Engenheiro de agrimensura

Engenheiro de telecomunicações

Engenheiro têxtil

Engenheiro mecânico

Engenheiro sanitarista

Engenheiro nuclear

Engenheiro industrial

Engenheiro mecatrônico....

e por aí vai!

Alternativas para a produção de celulases em fermentação submersa, utilizando resíduos agroindustriais

Oi pessoal, esse é um artigo de revisão que foi publicado na Internacional Journal of Modern Engeneering Research (IJMER), referente ao meu tcc, disponível em http://www.ijmer.com/papers/Vol3_Issue4/DK3423742381.pdf

Alternatives for Cellulase Production in Submerged Fermentation with Agroindustrial Wastes

Fernanda Miranda Zoppas1, Álvaro Meneguzzi2 , Francine Tramontina3

*(Laboratório de Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil.)

Email: fernandazoppas@gmail.com

**(Laboratório de Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil.)

Email: meneguzzi@ufrgs.br)

***(Universidade Estadual do Rio Grande do Sul, Bento Gonçalves, Brasil

Email: francinetramontina@yahoo.com.br)



ABSTRACT: This article presents a review of the alternatives for cellulase production in submerged fermentation using agroindustrial residues as carbon sources. Among the wastes that are cited, the residue of grapes shows promise for producing these enzymes. The advantages associated with this process refer to the removal of industrial waste from the environment that is associated with the same added value through the production of enzymes.

Keywords: Aspergillus niger. Cellulase. Grape marc. Submerged fermentation

1. Introduction

The southern region of Brazil stands out in the wine industry by volume and quality of wines. As a consequence of this economic activity, grape residues are produced in large quantity per year. These residues are rich in cellulose and can be reused as a carbon source for several processes, including the production of enzymes.

Cellulases are enzymes that form a complex capable of acting on the cellulose and promote its hydrolysis. These enzymes are commonly used in various areas of industry, including food, beer and wine, agriculture, paper, textiles, detergent and animal feed, is also an alternative for generating energy. This paper presents a review of alternatives for production of cellulases in submerged fermentation using agroindustrial residues as carbon source, emphasizing the grape waste.
1.1. Lignocellulosic Materials, Agroindustrial Wastes

Lignocellulosic materials are the most abundant organic compounds in the biosphere, representing 50% of terrestrial biomass [1], which corresponds mainly by agribusiness materials, the urban waste, and the wood of angiosperms and gymnosperms [2].

According to Castro and Pereira Jr. (2010) [2], the lignocellulosic biomass is composed of three main polymer fractions: lignin, hemicellulose, and cellulose, which are joined to each other by covalent bonds, forming a complex network resistant to microbial attacks.

The cellulose from natural materials is the world’s most abundant biopolymer that is formed by residues of β-D-glucose bound together by β-1,4, bonds, and it maintains a linear and flat structure; cellobiose (Fig. 1, adapted of BON, et al., 2008), the disaccharide 4-O-β-D-glucopyranosyl-D-glucopyranose, is the repeating unit of the polymer [3] that can be hydrolyzed to glucose with the help of acids. The microbial degradation of cellulose is total and specific and has encouraged the use of cellulolytic fermentation processes by man. In nature, these processes represent the largest source of carbon to the soil [4].

(....) clique no link fornecido acima para ler o artigo completo

2. Conclusions

It is possible to produce cellulases from agroindustrial residues as the residue of grapes, but larger studies are needed in order to quantify these enzymes, their separation, and the optimization of the production process, so that they could be later used in a pilot-scale production of the same or at even an industrial scale.

With regard to the environmental question, one should always stress the importance of removing the residual of the environment and adding value to it, so that industries in various sectors such as food, textiles, and beverages could later take advantage of this proposal through the use of cellulases that are obtained from grape residue. For this to happen, further studies are needed for the purification of enzymes and their marketing, so that regional demands are met by these enzymes.

3. Acknowledgments

The authors acknowledge the support rendered by the Universidade Estadual do Rio Grande do Sul, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, and CNPq.

4. References



[1] A. Sarko, How much do we know about its estructure?, in Wood and Cellulosics: Industrial Utilization. John Wiley & Sons, New York, 1997.

[2] A.M. De CASTRO, and N. PEREIRA JR., Produção, propriedades e aplicação de celulases na hidrólise de resíduos agroindustriais. Química Nova. 33 (2010), pp. 181-188.

[3] E.A. Bayer, and R. Lamed, The cellulose paradox: pollutant par excellence and/or a reclaimable natural resource. Biodegradation. 3 (1992) pp. 171-188.

[4] J.M. Lynch, J.H. Slater, J.A. Bennett, and S.H.T. Harper, Cellulase activities of some aerobic microorganisms isolated from soil. Journal of General Microbiology 127 (1981) pp. 231-236.

[5] G. Pauli, Upzing, (Porto Alegre, L&PM, 1998).

[6] E.P.S. Bon, M.A. Ferrara, M.L. Corvo, A.B. Vermelho, C.L.A.M. Paiva, R.B. De Alencastro, and R.R.R. Coelho, Enzimas em biotecnologia: Produção, aplicações e Mercado. Rio de Janeiro. Interciência, Portugal, 2008.

[7] M.A.Z Coelho, S.G.F. Leite, M.F. Rosa, and A.A.L. Furtado, Aproveitamento de resíduos agroindustriais: produção de enzimas a partir da casca de coco verde. Boletim CEPPA. 19 (2001) pp. 33-42.

[8] M.A. Mendes, and J.H.B. Araújo, Transformação de resíduos da indústria vinícola em produtos de interesse comercial. Mostra de Iniciação Científica e Tecnológica Interdisciplinar, Colégio Agrícola de Camboriú, UFSC, Balneário Camboriú, 2006.

[9] L.M.R. Mello, Produção e comercialização de uvas e vinhos – Panorama 2003, (Bento Gonçalves, Embrapa Uva e Vinho, Brasil, 2003).

[10] EMBRAPA, Uva e Vinho, Bento Gonçalves, 2010. Available at: www.cnpuv.embrapa.br.

[11] UVIBRA, União Brasileira de Vitivinicultura. Dados estatísticos, 2010. Available at: http://www.uvibra.com.br/dados_estatisticos.htm.

[12] Silva, L.A.D; Produção e caracterização de enzimas celulásicas por Aspergillus phoenicis. Master's Thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2008.

[13] C. Botella, I. De Ory, C. Webb, D. Cantero and A. Blandino, Hydrolytic enzyme production by Aspergillus awamori on grape pomace. Biochemical Engineering Journal 26 (2005), pp. 100 -106.

[14] D.J. Daroit, S.T. Silveira, P.F. Hertz, and A. Brandelli, Production of extracellular b-glucosidase by Monascus purpureus on different growth substrates. Process Biochemistry 42 (2007) pp. 904-908.

[15] S.T. Silveira, D.J. Daroit, A. Brandelli, Pigment production by Monascus purpureus in grape waste using factorial desing. Food Science and Technology 41 (2008), pp. 170-174.

[16] A.B. Díaz, I. De Ory, I. Caro, A. Blandino, Enhance hydrolytic enzymes production by Aspergillus awamori on supplemented grape pomace. Food and Bioproducts Processing 90 (2012), pp. 72-78.

[17] L.R. Alberton, Produção de xilanase em resíduos agroindustriais por Streptomyces viridosporus t7a e aplicação do extrato bruto em veterinária. Doctoral thesis, Universidade Federal do Parana, 2004.

[18] U.C. Filho, Apostila: Cinética enzimática e uso e produção de enzimas; Universidade Federal de Uberlândia, 2006.

[19] A.L. Lehninger, D.L. Nelson, M.M. Cox, Princípios de bioquímica. (São Paulo, Sarvier, 2006).

[20] L.R. Lynd, P.J. Weimer, W.H.V. Zyl, I. S. Pretorius. Microbial Cellulose Utilization: Fundamentals and Biotechnology. Microbiology and Molecular Biology Reviews 66 (2002), pp. 506-577.

[21] A. Singh and K. Hayashi, Microbial cellulases: Protein architeture, molecular properties, and biosynthesis. Advances in Applied Microbiology, 40 (1995), pp. 1-44.

[22] M.K. Bhat and S. Bhat, Cellulose degrading enzymes and their potential industrial applications. Biotechnology Advances 15 (1997) pp. 583-620.

[23] T.K. Ghose, Measurement of cellulase activities. Pure & Applied Chemistry 59 (1987), pp. 257-268.

[24] M.K. Bhat, Cellulase and related enzymes in biotechnology. Biotechnology Advances 18 (2000) pp. 355-383.

[25] F. Vaillant, P. Milan, G. O' Brien, M. Dornier, M. Decloux and M. ReyneS, Crossflow microfiltration of passion fruit juice after partial enzymatic liquefaction. Journal of Food Engineering, 42 (1999), pp. 215 -254.

[26] F. Niehaus, C. Bertoldo, M. Kahler and G. Antranikian, Extremophiles as a source of novel enzymes for industrial application. Applied Microbiology and Biotechnology 51 (1999), pp. 711-729.

[27] S.I. Mussatto, M. Fernandes and A.M.M. Milagres, Enzimas: Poderosa ferramenta na indústria. Ciência Hoje, 41 (2007), pp. 28-33.

[28] O. Kirk, T.V. Borchert and C.C. Fuglsang, Industrial enzyme applications. Current Opinion in Biotechnology 13 (2002), pp. 345–351.

[29] J. Chen, Q. Wang, Z. Hua and G. Du, Research and application of biotechnology in textile industries in China. Enzyme and Microbial Technology 40 (2007), pp. 1651-1655.

[30] Y.H.P. Zhang, M.E. Himmel and J.R. Mielenz, Outlook for cellulose improvement: Screening and selection strategies. Biotechnology Advances, 24 (2006), pp. 452–481.

[31] Y. Sun and J. Cheng, Hydrolysis of lignocellulosic materials forethanol production: a Review. Bioresource Technology, 83 (2002), pp. 1–11.

[32] M. Papagianni, Fungal morphology and metabolite production in submerged mycelia processes. Biotechnology Advances 22 (2004), pp. 189–259.

[33] P.A. Gibbs, R.J. Seivour and F. Schimid, Growth of filamentous fungi in submerged culture: Problems and possible solutions. Critical Reviews in Biotechnology 20 (2000), pp. 17–48.

[34] Hanif, A.; Yasmeen, A. Rajoka, M.I. Induction, production, repression, and de-repressionof exoglucanase synthesis in Aspergillus Niger. Bioresource Technology, Oxford, v. 94, p. 311–319, 2004

[35] M.A. Velazquez-Cedeño, G. Mata, J.M. Savoie, Waste reducing cultivation of Pleurotus ostreatus and Pleurotus pulmonarius on coffe pulpe changes in the production of some lignocellulolytics enzymes. World Journal of Microbiology and Biotechnology 18 (2002), pp. 201-207.

[36] L.A. Serafini, N.M. Barros and J.L. Azevedo, Biotecnologia na agricultura e na agroindústria. (Guaíba, Agropecuária, 2001).

[37] C.A.R. Rosa, S.G. Campos and F.A. Baroni, Práticas de micologia veterinária. (Rio de Janeiro, Seropédica, 2002).

[38] J.W. Bennett, Mycotechnology: the role of fungi in biotechnology. Journal of Biotechnology 66, (1998) pp. 101-107.

[39] O.P. Ward, W.M. Qin, J. Dhanjoon, J. Ye and A. Singh, Physiology and biotechnology of Aspergillus. Advances in Applied Microbiology, 58 (2006), pp. 1-75.

[40] L.H. Grimm, S.Kelly, R. Krull and D.C. Hempel, Morphology and productivity of filamentous fungi. Applied Microbiology and Biotechnology, 69 (2005), pp. 375-384.

[41] J.C. Stewart and J.C. Parry, Factors influencing the productions of cellulase by Aspergillus fumigatus (Fresenius). Journal of General Microbiology 125 (1981), pp. 33-39.

[42] S.W. Kang, Y.S. Park, J.S. Lee, S.I. Hong and S.W. Kim, Production of cellulases and hemicellulases by Aspergillus niger KK2 from lignocellulosic biomass. Bioresource Technology 91 (2004), pp. 153-156.

[43] D. Mamma, E. Kourtoglou, P. Christakopoulos, Fungal multienzyme production on industrial by-products of the citrus-processing industry. Bioresouce Technolology, 99 (2008) pp. 2373-2383.

[44] T.B. Ng, Peptides and proteins from fungi. Peptides, 25 (2004), pp. 1055-1073.

[45] C.M. de Aguiar, M.H.L. Margonar and S.L. Lucena, Produção de Celulases por Aspergillus niger: Cinética da Fermentação. XVI Encontro de Química da Região Sul, Blumenau, 2008.

[46] U.A. Lima, W. Schimdell, E. Aquarone and W. Borzani, Biotecnologia industrial: Processos Fermentativos e Enzimáticos. (São Paulo, Edgar Blüncher, 2001).

[47] T.L.F. Pinheiro, Produção de lipases por fermentação em estado sólido e fermentação submersa utilizando Penicillium verrucosum como microrganismo. Master's Thesis. Universidade Regional Integrada, 2006.

[48] L. Wang, D. Ridgway, T. Gu and M. Moo-Young, Bioprocessing strategies to improve heterologous protein production in filamentous fungal fermentations. Biotechnology Advances, 23 (2005), pp. 115 -129.

[49] J. Gomes and D. Kumar, Production of L-methionine by submerged fermentation: A Review. Enzyme and Microbial Technology, 37 (2005), pp. 3-18.

[50] European Commission. Final Report: Collection of information on Enzymes. Austria, 2002.

[51] G. Volpato, Produção, purificação e imobilização de lipases de staphylococcus warneri EX17 produzidas em glicerol; Doctoral thesis. Universidade Federal do Rio Grande Do Sul, 2009.

[52] W.R. Carvalho, Caracterização bioquímica da endoxilanase recombinante (HXYN2r) do fungo termofílico Humicola grisea var. thermoidea e sua aplicação na sacarificação de resíduos agrícolas. Doctoral thesis, Universidade Federal de Goiás, 2008.

[53] D.H. Griffin, Fungal physiology, (New York, Wiley-Liss, 1994).

[54] A. Sridevi, G. Narashimha and B.R. Reddy, Production of Cellulase by Aspergillus niger on natural and pretreated lignocellulosic wastes. The Internet Journal of Microbiology. 7 (2009).

[55] C.L. Aguiar, T.J.B Menezes, Produção de celulases e xilanase por Aspergillus Níger IZ9 usando fermentação submersa sobre bagaço de cana-de-açúcar. Boletim Centro de Pesq Process Alimentos, 18, 2000.

[56] M. Deon, L.O. Da Rosa, R.A. Saggin, J.M. Finimundi and A.J.P. Dillon, Produção de Cogumelos de Pleurotus sajor-caju PS-2001 em Resíduos Lignocelulosicos constituídos de Serragem de Pinus sp e Bagaco de Vitis labrusca. XVII encontro de jovens pesquisadores da UCS, Caxias do Sul, 2009.

[57] S.L.R. Oliveira, T.C. Maciel, A.L.F. Pereira and S. Rodrigues, Produção de Celulase por Aspergillus phoenicis URM 4924 utilizando a casca do coco verde (Cocos nicifera L.) como substrato. IX ENPPG, IX ENICIT, III SIMPIT, Ceará, 2009.

[58] R.L.A. De Souza, L.S.C. Oliveira, F.L.H. Silva and B.C. Amorim, Caracterização da poligalacturonase produzida por fermentação semi-sólida utilizando-se resíduo do maracujá como substrato. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental 14 (2010), pp.987–992.

NANOCATALISADORES DE FIBRAS DE CARBONO REVESTIDAS COM Pd E Pd/In APLICADOS NA PURIFICAÇÃO DE ÁGUA

Oi Pessoal, seguindo na área de tecnologias alternativas para o tratamento de águas contaminadas com nitratos, fiz este trabalho fiz em parceria com a equipe da Facultad de Ingeniería Química da Universidad Nacional del Litoral, Santa Fe, Argentina,  no início do meu doutorado. Segue o resumo.

RESUMEN

Los procesos catalíticos reductivos son atractivos para su aplicación en la eliminación de nitratos y nitritos de agua. Estos contaminantes provienen del empleo excesivo de fertilizantes, aguas residuales y residuos sólidos. Los catalizadores basados en metales nobles han sido ampliamente estudiados para estos procesos. El objetivo primordial fue evaluar la actividad catalítica de las fibras de carbón recubiertas con Pd y Pd/In en la reducción de nitratos  y nitritos presentes en agua en un reactor tipo batch. El catalizador recubierto con Pd fue evaluado en la reducción de nitritos y el catalizador recubierto con Pd/In en la reducción de nitratos.  Para el catalizador de Pd/In, la conversión de nitratos fue de alrededor del 62,3%, con selectividad a N₂ de 73,1% al final de la reacción. Para el catalizador de Pd, la conversión de nitritos fue de alrededor del 100% con selectividad a N₂ de 96,4% al final de la reacción.

PALABRAS CLAVES

Fibras de carbón; purificación del agua; reducción catalítica

CARBON FIBER NANOCATALYSTS COATED WITH Pd AND Pd / In APPLIED ON WATER PURIFICATION

ABSTRACT

Reductive catalytic processes are attractive for use in the removal of nitrates and nitrites from water. These pollutants come from the excessive use of fertilizers, sewage and solid waste. The noble metal catalysts have been widely studied for these processes. The primary objective was to evaluate the catalytic activity of the carbon fibers coated with Pd and Pd/In in the reduction of nitrates and nitrites present in water in a batch reactor. Pd coated catalyst was evaluated in the reduction of nitrites, and the coated catalyst Pd/In in nitrate reduction. For Pd/In, the conversion of nitrates was around 62.3%, with selectivity to N₂ of 73.1% at the end of the reaction. Pd catalyst for the conversion of nitrite was about 100% with selectivity to N₂ of 96.4% at the end of the reaction.

ZOPPAS, F. M., BOSKO, M. L., DEVARD, A., MARCHESINI, F. A., MENEGUZZI, A., BERNARDES, A. M., MIRO, E.

NANOCATALISADORES DE FIBRAS DE CARBONO REVESTIDAS COM Pd E Pd/In APLICADOS NA PURIFICAÇÃO DE ÁGUA, XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Bento Gonçalves, 2013. 

Evaluación de la nitrificación en el tratamiento de las aguas residuales de curtido con bioreactores de membrana durante la aclimatación del lodo

Oi pessoal, escrevi este trabalho enquanto estava em mestrado-sanduíche, na Universidad de la Frontera, Temuco, Chile. Segue o resumo:

Resumen: La creciente preocupación ambiental sobre el destino de los efluentes industriales que contienen compuestos orgânicos y de nitrógeno hace que el desarrollo de técnicas para aumentar la eficiencia en el tratamiento sea cada vez mayor. Los residuos de curtido se caracterizan por una alta carga orgánica y altas cantidades de compuestos de nitrógeno, incluso después del tratamiento convencional. En este sentido, los bioreactores de membrana (MBR) surgen como una alternativa prometedora para la eliminación de compuestos orgánicos y nitrógeno presente en estos efluentes. En el presente trabajo se utilizó como inóculo del bioreactor un lodo de una planta de tratamiento de aguas residuales de un frigorifico de aves. El MBR se alimentó con efluente sintético y se analizó la eliminación de compuestos de nitrógeno y DQO. En las primeras 240h de tratamiento se encontró una reducción del 70% de la DQO y del 100% de eliminación de nitrógeno amoniacal. No se encontró presencia de nitrito y se formó nitrato, lo que indica que hay nitrificación. La remoción de nitrógeno total fue del 86%.

Palabras clave: Nitrificación, MBR, Remoción de nitrógeno, Tratamiento de efluentes.

*Trabalho escrito em espanhol, apresentado no VIII Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental

ZOPPAS, F. M., GIACOBBO, A., ROSSONI, R. B., BERNARDES, A. M., MENEGUZZI, A.

EVALUACIÓN DE LA NITRIFICACIÓN EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE CURTIDO CON BIOREACTOR DE MEMBRANA DURANTE LA ACLIMATACIÓN DEL LODO In: VIII Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental. Porto Alegre: ABES, 2012. p.1 - 10