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Projetos de Pesquisa

 

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Tulio Matencio

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
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  • análise da produção de hidrogênio e uso de pilhas a combustível via eletrolise aplicada ao setor de transporte ferroviário
  • A substituição de combustíveis fósseis e a utilização de modais mais eficientes são fundamentais para a descarbonização do transporte. Vantajosamente, o sistema de transporte ferroviário é passível de eletrificação, o que substitui a queima de combustíveis fósseis. O uso do hidrogênio nesse modal de transporte é especialmente relevante para trechos rurais off-grid, onde operam-se principalmente locomotivas movidas a diesel. Tão importante quanto assegurar o desenvolvimento de tecnologias e da produção de hidrogênio em larga escala, é estimular setores estratégicos que utilizem o hidrogênio produzido, tal como o setor de transporte ferroviário. Este projeto de pesquisa, propõe a análise inédita da cadeia do hidrogênio voltada para o setor de transporte ferroviário em Minas Gerais. O projeto visa interseccionar os parâmetros técnicos do suprimento do hidrogênio à sua demanda no transporte de longa distância e carga pesada. O projeto investigará a hipótese de se utilizar o transporte ferroviário elétrico movido a hidrogênio para a descarbonização como uma alternativa técnico-econômica viável para dois percursos estudados. Diversas iniciativas acadêmicas e industriais já investigam a viabilidade e aplicabilidade da aplicação do hidrogênio no setor. Em agosto de 2022, a Alstom Coradia lançou trens de passageiros movidos a hidrogênio utilizando uma pilha a combustível evitando a emissão de 4.400 t de CO2/ano. A metodologia do projeto envolve a modelagem e validação dos seguintes subsistemas e seus balanços de planta: i) os que compreendem a geração de energia elétrica através da pilha a combustível (quantidade de hidrogênio necessária para o deslocamento); ii) os de produção e armazenamento de hidrogênio compatíveis com as cargas requeridas pelo sistema global usando energias renováveis locais e, iii) os que incluem a instalação e funcionamento do veículo ferroviário. Ademais, serão estudadas as viabilidades econômicas da implantação dos sistemas.
  • Universidade Federal de Minas Gerais - MG - Brasil
  • 06/12/2022-31/12/2026
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Tulio Nogueira Bittencourt

Engenharias

Engenharia Civil
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  • monitoramento e inspeção de infraestrutura rodoferroviária por meio de técnicas de aprendizagem de máquina e visão computacional
  • A deterioração de estruturas rodoferroviárias é causada por ações ambientais, agressões químicas e/ou físicas, e podem ser agravados por problemas de concepção e construção. A durabilidade das estruturas está relacionada à sua capacidade de preservar seu desempenho quando exposto ao ambiente projetado, sendo medida em anos, caracterizando sua vida útil. O custo de manutenção é significativo para que as estruturas mantenham sua capacidade de segurança, funcionalidade, durabilidade, robustez e resiliência. A avaliação e a gestão de obras de infraestrutura são essenciais para o desenvolvimento econômico e qualidade de vida. A manutenção (preventiva, preditiva) é crucial para reduzir custos globais dos ativos. Inspeções tradicionais são morosas e subjetivas, enquanto o monitoramento por sensores pode ser dispendioso e interferir na operação. Técnicas de visão computacional, inteligência artificial e aprendizado de máquina surgem como uma solução promissora para otimizar esses processos. Pesquisas recentes buscam automatizar a detecção de falhas e respostas estruturais por meio dessas técnicas. Uma Rede Neural Convolucional (CNN) é um algoritmo de Aprendizado Profundo que capta uma imagem de entrada, codifica a informação, e de forma interativa, atribui pesos e vieses que podem reconhecer características dos padrões automaticamente. Após a identificação das falhas, técnicas de segmentação permitem extrair características geométricas (espessura, comprimento, área) e com elas, fazer avaliações periódicas da vida útil das estruturas. Esta pesquisa visa avaliar a qualidade das identificações e mensurações de falhas e respostas estruturais, e sua viabilidade no monitoramento da infraestrutura. Pesquisas recentes em diversos centros no exterior com a participação de alguns dos envolvidos nesta proposta mostram que essas técnicas são promissoras, mas merecem um maior aperfeiçoamento para aumentar sua confiabilidade.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 12/12/2023-31/12/2026
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Ubiratan Piovezan

Ciências Agrárias

Zootecnia
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  • sombra e água fresca: bem estar e produção animal no nordeste
  • O objetivo do projeto é avaliar as respostas dos ovinos em relação à disponibilidade de sombra em pastagens e em relação ao sombreamento de fontes de água. O projeto será desenvolvido na Estação Experimental Pedro Arle, no município de Frei Paulo-SE e na Estação Experimental da Embrapa, em Sobral-CE, com rebanhos ovinos da raça Santa Inês. As coletas serão realizadas durante dois anos consecutivos, no início e no final do verão de ambas as localidades. Para avaliação comportamental e fisiológica, 10 fêmeas de cada tratamento serão monitoradas durante duas semanas consecutivas. Hidrômetros de precisão serão utilizados para registro do volume de água consumida por animais de cada grupo. Colares de GPS e gravadores de áudio serão usados para estudar os padrões de comportamento. Os parâmetros climatológicos serão monitorados por meio de registradores automáticos (dataloggers). Serão avaliadas concentrações salivares de hormônios relacionados ao estresse (corticosteróides). O desempenho dos animais em crescimento será avaliado considerando o ganho de peso obtido durante ensaios realizados com esta finalidade. O projeto está associado a quatro dos 17 objetivos do desenvolvimento sustentável (ODS): Objetivo 2. Fome zero e agricultura sustentável; Objetivo 6. Assegurar a disponibilidade e gestão sustentável da água e saneamento para todos; Objetivo 12. Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis; e Objetivo 13. Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus efeitos, conforme estabelecido pela ONU. Serão elaboradas recomendações técnicas para a adequada dessedentação de rebanhos ovinos, considerando práticas de sombreamento de pastagens e das fontes de água, com vistas ao aumento da produtividade. Os resultados gerados irão melhorar a qualidade de vida e o desempenho de milhões de animais.
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - SE - Brasil
  • 29/12/2023-31/12/2027
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Uelinton Manoel Pinto

Ciências Biológicas

Microbiologia
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  • potencial antimicrobiano e antivirulência de compostos naturais contra patógenos humanos e de origem alimentar
  • As bactérias se comunicam de maneira dependente da densidade celular, em um mecanismo conhecido como quorum sensing (QS), para modular a expressão de diversos fenótipos, incluindo a produção de fatores de virulência, formação de biofilme e deterioração de alimentos. A inibição do QS por compostos de baixo peso molecular, em concentrações subinibitórias, se tornou uma estratégia promissora de atenuação da virulência de bactérias patogênicas. Devido às complexas interações entre plantas e micro-organismos, o potencial dos metabólitos secundários das plantas em modular a ecologia microbiana já foi evidenciado em muitos casos. Os compostos fenólicos são fontes valiosas de antimicrobianos, incluindo moléculas com a capacidade de interferir nos sistemas de QS. Porém, a influência dos compostos fenólicos sobre a atividade bacteriana e sobre os mecanismos inibitórios em sistemas de QS microbiano ainda são pouco conhecidos. Esta proposta de pesquisa objetiva avaliar o potencial de diferentes classes de compostos fenólicos em inibir o QS e a virulência bacteriana, além de caracterizar suas funções e mecanismos inibitórios. Os efeitos dessas moléculas serão avaliados por meio de triagens fenotípicas em bactérias biosensoras do QS e ensaios de formação de biofilme. Além disso, será estudado o efeito sinérgico de compostos fenólicos combinados entre si e com antimicrobianos tradicionais como antibióticos, bacteriocinas e sanitizantes. Também será avaliado o efeito antivirulencia in vivo em organismo modelo, Caenorhabditis elegans (ensaio de sobrevivência), assim como a aplicação desses compostos em sistemas de embalagem ativa de alimentos. Por fim, os mecanismos inibitórios serão investigados para compostos selecionados. Com essa pesquisa, almeja-se obter um maior entendimento sobre como os compostos fenólicos inibem as atividades microbianas, criando oportunidades para suas aplicações em diversas áreas.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 02/12/2023-31/12/2026
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