Agenda de Defesas

Exame de Qualificação e Teses de Doutorado previstos para Outubro e Novembro de 2021

 

Exame de Qualificação de Doutorado da candidata Jéssica Pelinsom Marques

Intitulada "Misturas de Solo com Biocarvão de Resíduos de Poda para Retenção de Metais Potencialmente Tóxicos"

como parte dos requisitos para obtenção do título de "Doutor em Ciências, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia".

A Comissão Julgadora deverá reunir-se para o exame de qualificação no dia 27 de outubro de 2021, às 10:00h no link:

https://usp-br.zoom.us/j/89799100146?pwd=Rk5leFpQTEtiMDMzKys2MVB2NWkxdz09 da EESC/USP, e estará assim constituída:

 

Membros:

Profa. Assoc. Valeria Guimarães Silvestre Rodrigues - Orientadora - EESC/USP
Prof. Dr. Nuno Miguel dos Santos Durães - Universidade de Aveiro
Dr. Rogério Resende Martins Ferreira - EMBRAPA

 

Resumo:

A contaminação por metais potencialmente tóxicos constitui uma preocupação em todo o mundo. No Brasil, a região do Vale do Ribeira apresenta contaminação de água, solos e sedimentos por esses metais devido à disposição inadequada de resíduos de mineração e fundição de chumbo (Pb), um problema ainda não resolvido. O objetivo desta pesquisa é avaliar misturas de biocarvão proveniente de resíduos de poda urbana com um cambissolo representativo da região do Vale do Ribeira visando a retenção de Pb, Cd e Zn, na remediação de áreas contaminadas ou como barreiras selantes em áreas de disposição de resíduos perigosos. Resíduos de poda urbana são produzidos em grandes volumes e ainda existe dificuldade em destiná-los de forma ambientalmente adequada. O uso de biocarvão originado dessa biomassa tem um caráter inovador, e espera-se entender o efeito da sua aplicação (a 1% e 5%) na capacidade de adsorção de metais potencialmente tóxicos pelo solo, bem como nos parâmetros de compactação e resistência, e na lixiviação dos metais em colunas compactadas. Além disso, pretende-se realizar ensaios de toxicidade com as soluções efluentes das colunas e com as misturas solo-biocarvão contaminadas (pós adsorção). Foi realizada caracterização físico-química e mineralógica de solos residuais coletados em 13 diferentes pontos da região do Vale do Ribeira (porção do estado de São Paulo, não afetada pela contaminação), além de ensaios de adsorção de Pb e Cd. Todos os solos são ácidos (pH entre 4,2 e 5), com predominância de cargas negativas na superfície das partículas (ΔpH negativo), ambiente oxidante (Eh positivo), e baixo teor de C (< 0,58%). O argilomineral predominante é a caulinita, e há indícios da presença de ilita e de goethita. Os solos 2, 9, 12 e 13 são mais argilosos (42,5% a 66,1% de argila) e apresentam valores maiores de CTC (de até 199,8 mmolc dm-3 no solo 12) e ASE (de até 30,0 m2 g-1 no solo 13). Já os solos 6 e 10 são mais arenosos (36,5% e 69,3% de areia, respectivamente), com menores valores de ASE e CTC (5,6 a 6,6 m2 g-1, e 29,5 a 30,3 mmolc dm-3). O restante (solos 1, 3, 4, 5, 7, 8 e 11) apresenta textura siltosa, com características intermediárias (17 a 24% de argila, CTC entre 40,7 e 57,7 mmolc dm-3 e ASE entre 8,38 e 13,23 m2 g-1). A capacidade de adsorção de Pb pelos solos variou de 288,0 a 479,2 μg g-1 e a capacidade de adsorção de Cd variou de 206,5 a 325,7 μg g-1. Para a retenção de ambos os metais, os solos mais eficientes foram os solos 1 e 2 e os menos eficientes foram os solos 6 e 10. Para dar continuidade a pesquisa, optou-se por utilizar uma amostra composta dos solos 1, 3, 4 e 5, que será representativa da área de estudo.

 

Palavras-chave: Barreiras selantes, Áreas contaminadas, Chumbo, Cádmio, Zinco, Vale do Ribeira, Cinética de adsorção.

 

 

Tese de Doutorado da candidata Juliana Pessin

Intitulada "Estudo experimental do desempenho de fundações por estacas hélice contínua trocadoras de calor em solo arenoso saturado" como parte dos requisitos para obtenção do título de "Doutor em Ciências, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia".

A Comissão Julgadora deverá reunir-se para a defesa pública da tese no dia 29 de outubro de 2021, às 14:00h no link: meet.google.com/ttc-edzq-tta da EESC/USP, e estará assim constituída:

 

Membros Titulares:

Profa. Assoc. Cristina de Hollanda Cavalcanti Tsuha - Orientadora - EESC/USP
Prof. Dr. Orencio Monje Vilar - SGS/EESC/USP (Aposentado)
Prof. Dr. Alberto Hernandez Neto - EP-USP
Prof. Dr. Fernando Saboya Albuquerque Júnior - UENF
Prof. Dr. Daniel Dias - Universidade Grenoble Alpes

 

Resumo:

Uma significante parcela do consumo de energia elétrica em nosso país é utilizada para sistemas de climatização artificial em edificações. Portanto, diante da crise energética nacional e da redução de reservas naturais, o estudo de novas tecnologias de energia limpa para suprir esta demanda para climatização de ambientes é fundamental. A geotermia superficial, baseada no aproveitamento de energia térmica do subsolo, é uma solução bem sucedida em outros países para este fim, porém ainda não divulgada no Brasil. Um modo econômico de aproveitamento deste tipo de energia, já empregado no exterior, seria por meio de fundações por estacas trocadoras de calor. Neste caso, pela circulação de água em tubos de polietileno instalados dentro das fundações, com o auxílio de uma bomba de calor, é realizada a troca de calor entre o ambiente interno de edifícios e o subsolo. Diante deste cenário, esta tese apresenta um estudo experimental, focado em esclarecer aspectos relevantes para o dimensionamento destas fundações trocadoras de calor para as nossas condições de clima, temperatura de subsolo, e demanda para climatização ao longo do ano. Nesta pesquisa de doutorado foram investigados três pontos chaves para contribuir com futuros projetos de geotermia superficial por fundações trocadoras de calor no Brasil. O primeiro foi o efeito da configuração dos tubos de polietileno (instalados na estaca) na eficiência da troca de calor com o solo e na variação de temperatura da estaca, visto que quanto maior for a variação da temperatura maiores serão os efeitos no comportamento da fundação. O segundo aspecto estudado foi o comportamento termomecânico da fundação trocadora de calor, com foco nos efeitos causados na transferência de carga ao longo da estaca e no comportamento carga-recalque. O terceiro foi a influência do fluxo de água subterrânea na troca térmica da estaca com o subsolo. Para uso desta tecnologia no Brasil, onde a demanda predominante é para o resfriamento de edifícios, a contínua rejeição de calor de ambientes no subsolo ao longo do tempo poderá aumentar a sua temperatura, e alterar a eficiência do sistema. Neste caso, maiores velocidades do fluxo de água subterrânea podem contribuir para dissipação de calor no solo e amenizar este problema. Para investigar estes três tópicos foram realizados experimentos em um terreno em São Paulo, com subsolo ao longo das estacas composto predominantemente por areia saturada, e ensaios de modelagem 9 física em escala reduzida em laboratório. As principais conclusões obtidas pelos resultados descritos e analisados neste trabalho são as seguintes: (i) a configuração dos tubos instalados na estaca afeta a eficiência na troca de calor com o subsolo; (ii) o efeito do carregamento térmico não prejudicou o desempenho da fundação por estaca hélice contínua avaliada neste estudo; (iii) a presença do fluxo de agua subterrânea reduz o aquecimento da estaca e do solo em seu

entorno durante a rejeição de calor no subsolo, além de contribuir para a recuperação da temperatura inicial do solo quando o sistema é desligado.

 

Palavras-Chave: fundações, geotermia superficial, estacas trocadoras de calor, estaca hélice contínua, areia, ensaios de resposta térmica em estacas, fluxo de água subterrânea, modelagem física.

 

Tese de Doutorado do candidato Fernando Luiz Lavoie

Intitulada "Study on the durability of HDPE geomembranes applied to Geotechnics and the Environment using laboratory aged samples and in situ exhumed samples" como parte dos requisitos para obtenção do título de "Doutor em Ciências, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia".

A Comissão Julgadora deverá reunir-se para a defesa pública da tese no dia 19 de novembro de 2021, às 09:00h no link: meet.google.com/wcm-arzm-zav da EESC/USP, e estará assim constituída:

 

Membros Titulares:

Prof. Assoc. Jefferson Lins da Silva - Orientador - EESC-USP
Prof. Dr. Ennio Marques Palmeira - UnB
Profa. Dra. Maria de Lurdes da Costa Lopes - Universidade do Porto/Portugal
Profa. Dra. Marta Pereira da Luz - PUC-Goiás
Prof. Dr. Guilherme Wolf Lebrão - IMT - Instituto Mauá de Tecnologia

 

Resumo:

A demanda de polímeros para aplicações geotécnicas vem crescendo. A geomembrana é um produto geossintético, manufaturado, polimérico e frequentemente especificado em projetos ambientais. Nos últimos quarenta anos, milhões de metros quadrados de geomembrana de PEAD foram usados em diferentes aplicações. Uma das questões mais importantes para geomembranas de PEAD é a durabilidade, envolvendo requisitos de propriedade de muito longo prazo. Uma ruptura na camada de geomembrana pode gerar perdas em vidas humanas, impactos ambientais e custos financeiros. Este trabalho analisou amostras exumadas de geomembrana de PEAD e envelhecidas em laboratório usando análises físicas e térmicas. As amostras exumadas foram coletadas em diferentes obras brasileiras em diversas aplicações geotécnicas e ambientais. As geomembranas exumadas analisadas demonstraram várias alterações em suas propriedades, exceto para a amostra LCH, a amostra mais espessa, que apresentou bom desempenho nas propriedades físicas, mas algumas alterações na decomposição térmica. A amostra LTE está mudando suas propriedades físicas e pode conduzir uma ruptura da barreira de fluxo em um curto prazo. As amostras MIN, MIN2, LDO e CAM2 apresentaram comportamento frágil à tração, valores baixos de stress cracking (SCR), baixos valores de OIT padrão (tempo de indução oxidativa) e podem culminar em uma falha do sistema. A amostra CAM1 apresentou viscosidade atípica, baixo valor de SCR, desproteção dos aditivos contra a degradação oxidativa, atingindo certamente a sua vida útil. As amostras CLIQ e CAM estão mudando seu comportamento físico e térmico e podem provocar uma ruptura da camada em curto prazo. Após 2160 h de exposição ao arco de xenônio, a amostra de 1L mostrou um aumento no valor de MFI (índice de fluidez) e uma diminuição significativa no consumo de antioxidantes. Para a radiação UV fluorescente, após 8760 h de exposição, a mesma amostra demonstrou perdas nas propriedades de tração e um considerável consumo dos antioxidantes, alterando seu desempenho como barreira de fluxo. Essa geomembrana usada como revestimento pode comprometer o sistema de engenharia. Observou-se que a geomembrana de PEAD de 1,5 mm de espessura, após 8760 h de exposição à radiação UV fluorescente, apresentou perdas no SCR, alto consumo de antioxidantes, mudança no comportamento térmico antes do ponto de fusão, mas manteve a viscosidade do polímero e preservou a ductilidade, apresentando ainda um desempenho aceitável como produto de engenharia aplicado como camada de proteção ambiental. As amostras virgens apresentaram diversas alterações após a exposição térmica (8760 h) e a exposição sinérgica à radiação UV (8760 h) e envelhecimento térmico (4380 h), com destaque para os resultados de MFI, que demonstraram a ocorrência de ligação cruzada para todas as amostras. Além disso, todas as amostras apresentaram mudanças consideráveis no comportamento do SCR e alto consumo de antioxidantes. Finalmente, a amostra 1L apresentou as perdas mais severas entre as amostras estudadas e pode falhar em campo após curto prazo sob exposição térmica ou uma combinação entre radiação UV e altas temperaturas. As amostras 1,5L e 2L ainda apresentam desempenho aceitável como produto de engenharia aplicado como camada de proteção ambiental mesmo sob o efeito das exposições estudadas.

 

Palavras-chave: Geomembrana de PEAD. Durabilidade. Análise física. Análise térmica. Envelhecimento.