muito promissora, como por exemplo, a síntese de pontos quânticos de carbono (CD’s). Estes podem ser sintetizados por um processo verde, usando carbonização hidrotermal. Os CD’s são nanopartículas que possuem propriedades distintas, como condutividade, grande área superficial, biocompatibilidade, baixa toxidez e fluorescência, propriedades estas que são responsáveis por numerosas aplicações. Por estas características, os CD’s são bons candidatos como fotocatalisadores, que podem ser utilizados na degradação de contaminantes orgânicos em sistemas aquosos para tratamento de efluentes. Entre estes contaminantes, os corantes azo apresentam moléculas complexas e resistentes aos métodos de tratamento convencionais. Tais como são provenientes de indústrias têxteis, couro e papel, que possuem altas demandas. Nesse contexto, foi realizada a síntese dos CD’s a partir da biomassa de bagaço de cana-de-açúcar via carbonização hidrotermal. A otimização multivariada foi a ferramenta estatística empregada para aperfeiçoamento de condições de síntese, portanto foram construídos dois planejamentos fatoriais fracionários 2^3-1 para triagem de variáveis e a metodologia de superfície de resposta para refinamento. O planejamento experimental permite o estudo da interação das variáveis de influência sobre a variável de resposta, e assim verificar a potencialidade do uso de CD’s na fotodegradação do corante, alaranjado de metila, usado como molécula modelo. Os parâmetros de produção de CD’s foram otimizados com a finalidade de obtenção das condições ótimas de fotodegradação do corante azo, com menor uso de experimentos. As características das nanopartículas foram avaliadas inicialmente pelas análises de pH, condutividade, potencial Zeta, espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de absorção molecular (UV-Vis), além das caracterizações de rendimento quântico, espectroscopia de fluorescência, microscopia eletrônica de transmissão (MET) e análise termogravimétrica (TG). A biomassa percussora também foi caracterizada por meio de FTIR e TG.

O Brasil é um dos maiores produtores de carvão vegetal do mundo, porém a instalação de unidades com fornos de carbonização da madeira de alta produtividade possui limitações e muitos produtores continuam utilizando fornos de alvenaria, que apresentam baixos rendimentos gravimétricos e elevadas emissões atmosféricas. Os subprodutos da reação de carbonização possuem elevados potenciais comerciais ao serem direcionados para outras indústrias químicas e podem ser recuperados por condensação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o perfil das concentrações das emissões de material particulado, compostos orgânicos voláteis e composição gasosa durante um ciclo de carbonização em forno de alvenaria com a recuperação de alcatrão e extrato pirolenhoso, para estimar a eficiência de redução das emissões de poluentes atmosféricos. Ademais, objetivou-se realizar um diagnóstico de circularidade no processo produtivo de carvão avaliado. O objeto de estudo foi o sistema forno-recuperador localizado em uma Unidade Produtora de Carvão Vegetal (UPC) onde são obtidos o carvão vegetal como produto principal e o licor pirolenhoso como produto secundário. As amostragens foram realizadas em dois pontos distintos, na entrada e na saída do recuperador. As amostras foram coletadas conforme os procedimentos da Environmental Protection Agency (EPA) e Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e o fluxo de gases foi submetido a subsistemas de controle e medições. As análises de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs), composição gasosa (O₂, CO₂, O₂, N₂) e óxidos de nitrogênio (NOx) foram realizadas por analisadores online na saída do gasômetro do Coletor Isocinético de Poluentes Atmosféricos (CIPA). Além disso, no CIPA foi possível realizar as medições de vazão e velocidade dos gases. O material particulado coletado no subsistema foi levado para o laboratório e o teor de massa obtido por método gravimétrico. Além disso, foram levantadas práticas sustentáveis no processo produtivo de carvão vegetal que indicam as práticas da Economia Circular pela Estrutura RESOLVE e suas respectivas abrangências. Os resultados mostraram a relevância da recuperação de subprodutos da carbonização como uma alternativa para a diminuição das emissões atmosféricas, bem como a oportunidade de agregar valor ao processo produtivo de carvão vegetal. Os teores de MP e COVs apresentaram significativa redução na fase de carbonização do processo produtivo, a que possui liberação de gases poluentes mais intensas, enquanto que os teores de CO e NOx foram reduzidos na fase de fixação do carbono. Foi observado que as concentrações são influenciadas pela temperatura do gás e do forno, bem como pela fase da carbonização que a madeira se encontra, sendo necessário melhorias do processo que envolvam controle da temperatura e a utilização de equipamentos de contenção mais eficientes durante processo de recuperação da fumaça. Conclui-se que a recuperação de subprodutos é uma rota sustentável com práticas viáveis para a aplicabilidade no setor siderúrgico para diminuir os impactos negativos nos âmbitos sociais, econômicos e ambientais.

A crescente preocupação com questões envolvendo, especialmente, o descarte de resíduos,
sejam eles urbanos ou industriais, tem levado pesquisadores a buscarem soluções
sustentáveis, inovadoras e economicamente viáveis. A conversão destes resíduos em produtos
de alto valor agregado representa uma importante alternativa na resolução do problema. Neste
trabalho, o resíduo da indústria cervejeira, rico em malte, foi utilizado como fonte de
biomassa para produção de hidrocarvões, através da carbonização hidrotermal realizada
somente com água em diferentes temperaturas, 160 ºC, 180 ºC e 200 ºC. Tanto os
hidrocarvões quanto a biomassa foram caracterizados por diversas técnicas a fim de
possibilitar a determinação das suas principais propriedades e suas potenciais aplicações.
Resultados de análise termogravimétrica revelam que houve a formação do hidrocarvão e seus
eventos de perda de massa ocorrem em maiores temperaturas conforme o aumento da
temperatura de carbonização, na espectroscopia de absorção na região do infravermelho
(FTIR) nota-se a presença de bandas características dos grupos carboxílicos (-C=O), e de
vibrações de -C=C que correspondem a estrutura carbonácea aromática dos hidrocarvões e a
diminuição de grupos hidroxil (-OH) evidenciam a perda de água conforme aumenta-se a
temperatura de síntese. Os hidrocarvões apresentaram baixa área superficial, de 2,439 m 2 g -1 a
8,739 m 2 g -1 , o que não descarta seu uso como adsorvente de contaminantes. Para potencializar
a sua capacidade adsortiva realizaram-se modificações em sua superfície, que consiste na
ativação ácida e a magnetização para facilitar sua remoção do meio. Os hidrocarvões
modificados foram aplicados na adsorção de uma solução de enrofloxacina, um tipo de
fluoroquinolona utilizada como antibiótico, a 10 ppm e apresentaram capacidade de adsorção
de 7,2 mg g -1 para o hidrocarvão magnético e 5,4 mg g - 1 para o ácido, sendo a capacidade
adsortiva do hidrocarvão magnético 20 vezes maior quando comparado ao hidrocarvão
sintetizado a 160 ºC que apresentou o menor desempenho adsortivo, 0,35 mg g -1 . A adição de
grupos funcionais na superfície dos hidrocarvões corrobora para sua aplicação como
adsorvente de fármacos abrindo diversas possibilidades no estudo de outros fármacos ou
contaminantes emergentes.

A grande quantidade de informações disponíveis atualmente sobre impactos ambientais e na saúde leva os consumidores a questionarem cada vez mais a composição dos cosméticos que utilizam, aumentando a busca por produtos naturais, porém de alto desempenho. Os cosméticos para cabelos estão entre os mais utilizados, sendo os xampus e condicionadores os produtos mais proeminentes. Usualmente, a formulação dos xampus é composta de surfactantes que promovem limpeza e formação de espuma, além de ingredientes que trazem maciez e brilho aos cabelos. Já os condicionadores são compostos por surfactantes catiônicos, silicones, polímeros catiônicos e/ou lipídeos com a função de melhorar a penteabilidade dos fios. Dentre as matérias-primas alternativas que vem sendo utilizadas, destacam-se o isolado proteico de ervilha (PPI), muito utilizado na indústria alimentícia para a estabilização de emulsões, e o óleo de jojoba. Este último é rico em antioxidantes e tem composição próxima ao sebo natural da pele, trazendo propriedades interessantes para as formulações e diminuindo o potencial irritante. Neste estudo, a estabilidade de emulsões base para xampus e condicionadores contendo surfactantes naturais e um co-surfactante semi-natural foram estudadas. As formulações mais estáveis foram selecionadas utilizando planejamento composto central. As análises por tensiometria mostraram que o PPI é capaz de reduzir a tensão superficial da água de 72,4 mN/m para 45,9 mN/m e 43,2 mN/m na proporção utilizada para xampu e condicionador, respectivamente. A emulsão para xampu, contendo 5% de óleo e 1% de PPI, apresentou fenômeno de cremação nas análises de estabilidade a 5, 25, 45 e 65ºC no equipamento Turbsican®. O teste de estabilidade de bancada a 25ºC mostrou que houve separação de 4% em 4 h. A viscosidade medida foi de 34,25 cPs, sugerindo a necessidade de acrescentar um doador de viscosidade à formula para se obter um produto comercial. A presença do co-surfactante cocoamidopropil betaína conferiu melhor espumabilidade à base de xampu. A emulsão para condicionadores na mesma concentração de óleo e PPI demonstrou ser bastante estável nos testes de estabilidade no Turbsican® e a estabilidade no teste de bancada não apresentou separação detectável em até 24 hs. A viscosidade medida foi de 13527 cPs, considerada adequada ao produto. As formulações finais tem potencial para aplicação em um produto comercial visando cosméticos naturais.

A identificação da biodiversidade de comunidades de microrganismos tem avançado significativamente graças utilização de técnicas de sequenciamento de nova geração, que representam uma abordagem poderosa para investigar a diversidade microbiana do solo. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade taxonômica de procariotos em amostras de solo do Campo Rupestre Ferruginoso de uma área de ecossistema de canga da Serra da Piedade. Para isso, foi utilizada a técnica de sequenciamento metabarcoding associada ao marcador 16S rRNA. O DNA das amostras foi extraído e sequenciado utilizando a plataforma Illumina. Além disso, as amostras foram submetidas a análises químicas no Laboratório Análise de Solos - Instituto Mineiro de Agropecuária (LASO- IMA) com intuito de associar as características químicas do solo com a microbiota do local. Os filos de bactérias que predominaram nas amostras foram Actinobacteriota (40,7%), Proteobacteria (21,79%), Acidobacteriota (12,5%) e Chloroflexi (11,73%). Além disso, os gêneros de maior abundância foram Conexibacter (17,28%), Acidothermus (15,39%) e Bryobacter (12,04%). O gênero Conexibacter possui uma notável capacidade de degradação de compostos orgânicos complexos, incluindo lignocelulose. Isso o torna uma fonte valiosa de enzimas envolvidas na degradação de biomassa vegetal, um recurso essencial para a produção de biocombustíveis e produtos químicos verdes. Além disso, sua capacidade de adaptar-se a solos desafiadores amplia seu potencial biotecnológico em processos de biorremediação e degradação de poluentes. Os gêneros Acidothermus e Bryobacter apresentam resistência a condições extremas, como alta temperatura e baixo disponibilidade de nutrientes, além de deposição de matéria orgânica complexas. A análise química do solo revelou que os valores de pH em água indicam acidez elevada, o que pode estar relacionado aos altos níveis de Al3+ . Em solos ácidos, a liberação de íons de alumínio a partir de minerais presentes no solo é comum, tornando esses solos profundamente distróficos. Em suma, esta pesquisa destacou a importância das abordagens metataxonômicas para a compreensão da diversidade microbiana do solo, já que representa um avanço significativo na capacidade de identificar e analisar a diversidade em comunidades de microrganismos no solo e forneceu uma visão valiosa sobre a composição e a estrutura das comunidades de microrganismos nesse ecossistema único da Serra da Piedade/MG, demonstrando potencial biotecnológico desses microrganismos especialmente em contexto da degradação de biomassa, produção de enzimas e biorremediação. Esses resultados estabelecem uma base sólida para investigações futuras sobre a ecologia microbiana, a ciclagem de nutrientes e o funcionamento dos ecossistemas nesse ambiente desafiador.

A indústria de extração de minério de ferro é um dos setores importantes para a economia brasileira, com destaque na região do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Esta atividade gera um impacto ambiental expressivo no ecossistema do Campo Rupestre e a disposição do rejeito gerado é um problema socioambiental recorrente, principalmente depois do rompimento das duas barragens de rejeito ocorridas no estado.  O uso de Nicho Construído (NC) constitui uma técnica recentemente apresentada, que tem como constituinte o rejeito de minério de ferro, topsoil e aglomerante. A aplicação da técnica do NC visa mimetizar nichos ecológicos pré-existentes às áreas degradadas pela atividade de mineração, por trazer componentes bióticos do local de interesse. Este estudo objetivou-se caracterizar o topsoil de uma área não degradada de CR quanto à composição química e mineralógica e à fertilidade; avaliar os efeitos dos novos constituintes do NC (como, argila bentonita e biocompósito de micélio fúngico) na sua propriedade mecânica e em seus atributos biológicos, tais como: carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB) e quociente metabólico (qCO₂) e observar à presença de organismos fotobiontes durante o período de incubação 7 e 180 dias. Os NCs foram confeccionados somando-se diferentes proporções de topsoil do CR da Serra da Piedade, rejeito de minério de Fe (30%), cimento (5%), argila (10%) e biocompósito (10%). As análises de DRX e FRX do topsoil identificaram minerais como a hematita, quartzo e goetita e proporções altas de óxido de Fe e dióxido de silício. As análises de fertilidade apresentaram baixa concentração de nutrientes, dentre eles o Ca, K, P e CTC (capacidade de trocas catiônicas), como também, baixo teor de matéria orgânica, C, N e o pH ácido. Essas características observadas são típicas de topsoil de CR ferruginoso. Os novos aglomerantes utilizados na confecção dos NCs não conferiram resistência ao material, sendo necessário testar novas proporções em estudos futuros. Apenas o cimento conferiu resistência ao NC, por ser um bom ligante, promovendo a coesão das partículas constituintes do módulo (topsoil+rejeito). O CBM entre os controles e os tratamentos não apresentou diferença significativa quando comparado entre os dois tempos de incubação, com exceção do NC contendo o biocompósito. Os resultados da RB, foram baixos para os controles e no topsoil+rejeito, mas nos tratamentos contendo argila e biocompósito os resultados foram significativos. O crescimento de fotobiontes como, gametófitos de briófitas, protálos de pteridófitas, plântulas de angiospermas e algas foram observados no topsoil e topsoil+rejeito. Nos NCs contendo cimento e argila houveram o aparecimento de fungos durante o período de incubação e, no tempo de 180 dias, além de fungos, observou-se o desenvolvimento de angiosperma na superfície do NC contendo o biocompósito. As análises do presente estudo, indicam que o NC confeccionado com biocompósito tem maior potencial de atuar como estimuladores do desenvolvimento de vida.

Nos últimos anos, foi reconhecido que as emissões veiculares têm desempenhado papel fundamental nas mudanças climáticas, na poluição do ar e nas causas de doenças humanas ligadas às emissões de poluentes como: óxidos de nitrogênio (NO_x), dióxido de carbono (CO₂), compostos orgânicos voláteis (COV), monóxido de carbono (CO), e carbono negro (BC). Essas emissões são oriundas principalmente dos veículos pesados, movidos a óleo diesel. Devido ao rápido crescimento da frota veicular no mundo e à forte dependência do modal rodoviário para transporte de cargas e passageiros, as emissões de gases em países em desenvolvimento vêm crescendo fortemente, o que está afetando negativamente muitas populações. O controle e fiscalização de emissões nesse segmento é ineficaz, visto que não há mão de obra suficiente nem o emprego de métodos analíticos capazes de identificar e quantificar todos os poluentes emitidos via escapamento veicular durante a avaliação das condições veiculares. Diante disto, este trabalho propôs o desenvolvimento de um amostrador portátil para captura de emissões de escapamentos de veículos do ciclo diesel, tanto para amostragem da fração gasosa quanto da fração particulada, no intuito de permitir a identificação e quantificação dos compostos presentes em ambas as fases. Como analito modelo para o desenvolvimento e otimização das condições de amostragem, foi selecionado o gás dióxido de carbono, por ser um gás de efeito estufa e estar em alta concentração nessa emissão. A partir de pesquisa na literatura e diferentes normas de avaliação veicular, modelos para o amostrador foram desenhados até chegar a um modelo a ser prototipado segundo os preceitos da prototipagem ágil. Foram realizados testes de aplicação real com o transporte em ônibus para otimização do procedimento de aplicação. O amostrador portátil é um produto sustentável, de baixo custo, que não produz ruído, de fácil manuseio e que não necessita de energia elétrica ou de manutenções, nem calibrações para a sua operação. Foi desenvolvido um método de determinação de CO₂ por cromatografia gasosa com detector por ionização de descarga de barreira dielétrica (GC/BID). Foi realizada uma varredura de compostos por meio da cromatografia gasosa bidimensional com detector com ionização de chama (GCxGC/FID) para indicar outros poluentes que podem ser estudados em sequência a este estudo, trazendo uma versatilidade à aplicação desse produto sustentável.

As indústrias sucroalcooleiras no Brasil possuem grande importância econômica, social e ambiental, sendo responsável pela maior parte da ocupação no meio rural e produção de energia renovável e limpa. Apesar da contribuição para o crescimento socioeconômico com geração de empregos e riquezas, este setor também se destaca pelo seu alto potencial poluidor. O vinhoto, rejeito líquido gerado em grande quantidade no processo de destilação do caldo de cana-de-açúcar fermentado para obtenção de etanol, pode desencadear uma série de impactos ao meio ambiente quando gerenciado de forma incorreta, pois este efluente apresenta elevada carga orgânica, baixo pH, alta corrosividade e elevados teores de potássio. Uma das alternativas que tem sido mais utilizada pelas usinas, como forma de disposição final do efluente, é a fertirrigação, a qual o vinhoto é bombeado ou transportado por canais e aspergido sobre os canaviais. Porém a aplicação de vinhoto em solo agrícola foi limitada por meio de normas, devido este efluente conter altas concentrações de potássio, o que pode favorecer a formação de complexos químicos com carga neutra que são facilmente lixiviados. O complexo formado entre o K⁺ e o NO^3- é preocupante do ponto de vista ambiental porque o nitrato é um grande poluente das águas. Diante disto, o presente estudo visa o beneficiamento do vinhoto de tal forma a extrair o seu potencial, contribuindo para a ecoeficiência da cadeia produtiva do etanol. Com a ideia de reutilização de recursos em um conceito de ciclo fechado que é conduzida pelo princípio da “economia circular”, onde as aplicações de novas técnicas e melhores práticas ajudam a reduzir a geração de resíduos, impulsionar a reciclagem e reduzir o uso de insumos virgens, trazendo ainda mais sustentabilidade. Com isto será empregada no beneficiamento proposto, a eletrodiálise para a diluição do potássio presente no vinhoto, adequando o efluente para a fertirrigação. O concentrado catódico da eletrodiálise será submetido à nanofiltração, permitindo, ao mesmo tempo, recondicionar a solução de eletrólito e gerar uma solução rica em potássio, podendo servir de insumo para a indústria de fertilizantes. Para obter uma maior eficiência no beneficiamento do vinhoto serão determinadas as condições operacionais ótimas dos processos envolvidos através da técnica de planejamento de experimentos. A otimização das condições operacionais será realizada em duas etapas: através de uma fase exploratória empregando planejamento fatorial para a investigação dos efeitos dos fatores do processo de forma a identificar sua significância; e em seguida por análise comparativa, onde serão determinados os valores críticos das condições dos fatores envolvidos em função da variável resposta de interesse. Ainda, os processos serão investigados fim de propor, de forma consciente, parâmetros técnico-operacionais necessários à aplicação das técnicas estudadas. Espera-se que os resultados desta pesquisa forneçam subsídios para uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem ao longo dos processos estudados e que sirvam de subsídio técnico para aplicações de beneficiamento do vinhoto.

A alta demanda na entrega de suprimentos domésticos e industriais provocou um aumento expressivo na quantidade de veículos de carga em trânsito no Brasil, tendo o modal rodoviário como o principal no transporte de mercadorias e insumos no território nacional. Estes veículos, por utilizarem majoritariamente o óleo diesel como combustível, são responsáveis por uma emissão significativa de compostos orgânicos voláteis (COVs) para a atmosfera, em especial uma classe denominada de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), conhecidos por seu elevado caráter carcinogênico. A fim de detectar e quantificar os HPAs provenientes das emissões veiculares desta classe, utilizou-se uma mistura padrão de substâncias químicas de referência (SQR) de 15 HPAs (de um a seis anéis aromáticos) e desenvolveu-se um método analítico empregando cromatografia gasosa acoplada ao detector de ionização por descarga de barreira dielétrica (GC/BID), utilizando o dispositivo de extração in tube revestido por fase polimérica de polidimetilsiloxano (PDMS) IT-FEx. Os dispositivos confeccionados foram submetidos a caracterizações físico-químicas empregando Análise Termogravimétrica (TG) e Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho (IR). A espessura do filme polimérico foi avaliada por miscroscopia eletrônica com câmera digital (ampliação de 10x), resultando em aproximadamente 29 μm. Avaliou-se a interação dos HPAs com a fase polimérica do IT-FEx, tanto em meio aquoso (cinética de equilíbrio) quanto em meio gasoso (fase dinâmica), sendo o tempo de equilíbrio (aquoso) igual a 25 min e a amostragem dinâmica (gasosa) igual a 30 s. Observou-se uma melhor interação entre os HPAs de tamanho médio com o PDMS (quatro anéis aromáticos) em relação aos menores (um a três anéis) e maiores (cinco a seis anéis), em ambas as fases (aquosa e gasosa). Avaliaram-se as emissões de dois veículos de carga movidos a diesel (2006 - P5 e 2012 - P7), utilizando o IT-FEx acoplado a um amostrador veicular (trapeamento dos COVs pelo filme de PDMS) e, analisando-as por GC/BID e GCxGC/FID, o que possibilitou observar a diferença no perfil poluidor proveniente de cada emissão (principalmente pela visualização em 3D dos cromatogramas referentes às análise no GCxGC/FID), tendo o veículo de 2006 apresentado maior quantidade de COVs detectados em relação ao de 2012. Detectou-se, ainda, a presença de HPAs para ambos (de acordo com seus respectivos tempos de retenção em comparação aos obtidos pela solução padrão de HPAs), sendo o fenantreno, fluoranteno, benzo[a]antraceno e criseno para o de 2006, e o benzo[a]antraceno, criseno, benzo[b]fluoranteno e benzo[k]fluoranteno para o de 2012.

Os materiais derivados de petróleo são utilizados para as mais diversas aplicações, porém o processo de decomposição de grande parte destes é lento, resultando em um grande problema ambiental. Uma alternativa promissora é utilizar biomateriais produzidos a partir de micélios de fungos cultivados em resíduos vegetais (biocompósitos). Esses materiais são biodegradáveis e tem potencial para gerar compostos com propriedades mecânicas diversificadas. O objetivo geral foi desenvolver e analisar um material micocompósito por meio do cultivo dos fungos: Trametes villosa e Ganoderma lucidum utilizando resíduos de bagaço de cana de açúcar e rejeito de mineração. Os corpos de prova foram caracterizados quanto à densidade, absorção de água e submetidos à análise termogravimétrica, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), ensaio mecânico de compressão e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A adição do rejeito de mineração favoreceu o aumento da densidade, da absorção de água, e ao melhor desempenho do micélio de ambos os fungos no substrato, como foi observado nos espectros de FTIR e nas imagens de MEV, sem ganho de estabilidade térmica como foi visto na análise termogravimétrica. O ensaio de compressão evidenciou que a adição do rejeito de mineração e o aumento da proporção rejeito/substrato levou a um aumento do modulo de elasticidade e uma variação da resistência à compressão quando comparado ao material contendo apenas o fungo e substrato.