Dessalinização de água e os processos de destilação

A destilação é basicamente um processo de transferência de calor. O problema fundamental da Engenharia, nesse caso, é encontrar maneiras de transferir grandes quantidades de água, vapor e calor da forma mais econômica possível.

O processo conceitual básico de destilação é mostrado na figura abaixo.

Esquema conceitual de um processo convencional de destilação. Fonte: adaptado de USBR (2003). Retirado do livro Dessalinização de águas, publicado pela editora Oficina de Textos.

No processo de destilação, os sólidos dissolvidos e os sais não voláteis permanecem em solução, sendo a água vaporizada quando a solução salina é fervida. A água que se forma quando o vapor de água condensa em uma superfície mais fria é quase pura e fica praticamente livre dos sólidos dissolvidos, os quais permanecem no concentrado.

Ao analisar a acima, pode-se deduzir que é necessário um aporte de energia de 645 kWh para que um processo convencional de destilação possa produzir 1,0 m3/h de água dessalinizada.

Segundo a Aneel (2011), o custo médio, no Brasil, da energia elétrica para o setor industrial varia de região para região. Por exemplo, na região Sudeste era de aproximadamente R$ 0,25/kWh em outubro de 2010. Utilizando esse valor, o custo para produzir 1,00 m3 de água destilada por meio de processo convencional de destilação seria de R$ 161,25/m3 (US$ 80,63/m3), ou seja, aproximadamente R$ 0,16/L, apenas no que se refere ao custo de energia elétrica.

Ressalte-se que o custo de energia elétrica para consumo residencial em São Paulo, incluindo impostos (que são variáveis por faixas de consumo), era em média de R$ 0,44/kWh, de modo que, em pequena escala, o custo passava a ser de R$ 283,80/m3 (US$ 137,10/m3), ou cerca de R$ 0,28/L. Ou seja, em qualquer um dos casos, o custo era considerado excessivamente alto.

É claro que ninguém produz água por dessalinização a um custo tão alto. Portanto, mundialmente falando, por essas razões econômicas buscam-se processos que obtenham uma produção maior do que a anteriormente reportada, ou seja, busca-se um menor consumo de energia.

Três diferentes processos de destilação foram desenvolvidos com esse objetivo:

processo DME = destilação por múltiplo efeito (em inglês, MED)

processo MEF = destilação por multiestágio flash (em inglês, MSF)

processo DCV = destilação por compressão de vapor (em inglês, VC)

Fonte da informação: http://www.comunitexto.com.br/17107-2/#.VnH9p0uc87o

Mapeamento inédito mostra uso e cobertura do Cerrado

A Embrapa disponibiliza a partir desta semana no Sistema de Observação e Monitoramento da Agricultura no Brasil (SomaBrasil) mapas inéditos e detalhados do uso e cobertura da terra no Cerrado Brasileiro. Trata-se do TerraClass Cerrado, um dos maiores esforços técnicos já realizados para especificar as condições do segundo maior bioma da América Latina (a Amazônia é o maior) e que ocupa dois milhões de km² ou 24% do território brasileiro. O estudo envolve 1.389 municípios de onze estados mais o Distrito Federal.

A equipe multidisciplinar envolvida levou 18 meses para concluir o trabalho. Os resultados, inéditos, mostram, por exemplo, que a maior parte do bioma Cerrado (54,5%) ainda mantém as características de vegetação natural, ou seja, sem alterações decorrentes da atividade humana. As áreas com pastagens plantadas perfazem 29,4%. A agricultura (anual e perene) totaliza 11,6% da área.

A partir da disponibilização das informações é possível conhecer todas as informações referentes ao uso e cobertura da terra por estado, município, bacia hidrográfica ou por outros recortes geográficos. É possível monitorar e compreender dinâmicas relacionadas aos recursos naturais e produção agropecuária da região.

O estudo é considerado estratégico também pela relevância do bioma Cerrados. Trata-se da savana mais rica do mundo em biodiversidade, com uma flora de mais de 12 mil espécies e que nas últimas décadas tornou-se um dos maiores produtores de alimentos do mundo com o suporte de tecnologias adaptadas à região. A base de dados amplia a compreensão das dinâmicas ecológicas, econômicas e produtivas, permitindo gerenciar as relações entre pecuária, agricultura e meio ambiente e o aperfeiçoamento de estratégias de conservação.

É no Cerrado que estão localizadas as nascentes das bacias do Araguaia-Tocantins e São Francisco, além dos principais afluentes das bacias Amazônica e do Prata, conferindo uma importância estratégica em termos de disponibilidade de recursos hídricos. Para os especialistas envolvidos no projeto, o desafio é ampliar a produção agropecuária conservando a biodiversidade e reduzindo a pressão pela ocupação de novas áreas naturais por meio de estratégias voltadas ao aumento da produtividade e à integração de sistemas sustentáveis, como a integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF).

Edson Bolfe, um dos coordenadores do trabalho pela Embrapa, explica que os dados do TerraClass Cerrado devem ser atualizados a cada dois anos. “Eles permitem apoiar com maior precisão as ações de inteligência e macroestratégias relacionadas ao planejamento territorial e políticas públicas, como Plano ABC [Agricultura de Baixa emissão de Carbono] e o Plano de Desenvolvimento Agropecuário do Matopiba do Ministério da Agricultura”. Além disso, Bolfe destaca que as informações geradas irão facilitar o monitoramento do uso das terras, a definição de áreas para a implantação de sistemas de ILPF e o estabelecimento de novos cenários da agricultura no Cerrado brasileiro, o que contribuirá, segundo ele, para o desenvolvimento rural sustentável.

“A disponibilização dos dados do TerraClass Cerrado no SomaBrasil permite que a sociedade consulte, de forma fácil e ágil, os resultados do mapeamento, e realize consultas e cruzamentos espaciais”, afirma o pesquisador da Embrapa Monitoramento por Satélite, Daniel Victoria, um dos coordenadores técnicos do projeto e responsável pelo SomaBrasil. Ele ressalta que será possível compreender melhor o uso e ocupação do Cerrado e a sua relação com outros planos de informações geoespaciais disponíveis no sistema, como solos, declividade, unidades de conservação, entre outros.

O estudo é importante para ajudar a definir uma política de ocupação sustentável. A criação de políticas públicas voltadas para a sustentabilidade da agricultura pode se apoiar na implantação de tecnologias para o uso mais eficiente das áreas que já estão sendo ocupadas, de acordo com os pesquisadores da Embrapa Informática Agropecuária Alexandre Camargo Coutinho e Júlio César Dalla Mora Esquerdo, que também coordenaram o projeto.

“Apesar de a agropecuária representar pouco mais de 40% do total do bioma, é importante destacar que as atividades antrópicas de baixo impacto e pouco intensivas ou de subsistência, como as pastagens naturais, não foram delimitadas e discriminadas pelo mapeamento, ou seja, estão incluídas na classe natural. Portanto, existe uma área significativa para a intensificação dos processos produtivos com base em princípios de sustentabilidade. Assim, é possível expandir as áreas produtivas com políticas públicas que favoreçam o desenvolvimento em equilíbrio com a conservação do bioma”, explica Coutinho.

Com a conclusão desta primeira versão do TerraClass Cerrado, agora são monitorados 73% do uso e cobertura da terra no Brasil, já que Embrapa e Inpe mantêm um sistema de monitoramento da Amazônia a partir de imagens de satélites e tecnologias de geoprocessamento (TerraClass Amazônia).

Os mapas e informações estão disponíveis no site do SomaBrasil e do Inpe.

Fonte: Embrapa

As Rochas

As rochas estão em todos os lugares, desde grandes centros urbanos como São Paulo até pontos turísticos como o Pão de Açúcar. Apesar disso, poucos notam a presença destes elementos fundamentais para compreender a história do planeta e as substancias que constituem a Terra.

Os petrologistas são responsáveis por traçar as origens, ocorrências, estruturas e histórias destes elementos formados por meio da associação de dois ou mais minerais.

Em geral, as rochas são classificadas em três grandes grupos, de acordo com o principal processo que lhe deu origem, podendo ser ígneas, sedimentares e metamórficas. Confira abaixo as diferenças entre elas:

Ígneas

A Obsidiana é considerada uma rocha ígnea e consiste em 70% ou mais de sílica

O próprio nome desta rocha já denota as origens da mesma, considerando que a palavra Ignea deriva do latim ignis, que significa fogo. São consolidadas desta maneira após o resfriamento do magma derretido ou parcialmente derretido. Estas se dividem em dois grupos diferentes: intrusivas, que se formam à partir do resfriamento do magma no interior da crosta terrestre, nas partes profundas da litosfera, sem contato com a superfície; e extrusivas, que são formadas à partir do resfriamento do material expelido pelas erupções vulcânicas atuais ou antigas.

Sedimentares

O Calcário é considerado uma rocha sedimentar e contêm minerais com quantidades acima de 30% de carbonato de cálcio.

Recebem este nome por serem compostas de sedimentos carregados pela água ou pelo vento que se acumularam em áreas deprimidas. Nestas rochas foram encontrados muitos fósseis, graças ao processo de formação. A formação define a classificação que cada rocha sedimentar irá receber e pode ocorrer de três maneiras: com minerais que provêem diretamente de rochas pré-existentes (clásticas); minerais novos formados devido a fenômenos de transformações químicas ou de precipitações de soluções (precipitados); ou parte de seres vivos (biogênicas).

Metamórficas

O Mármore é uma rocha metamórfica originada de calcário exposto a altas temperaturas e pressão

São as rochas formadas por transformações físicas e/ou químicas sofridas por outras rochas, quando estas são submetidas ao calor e à umidade da terra. Existem alguns fatores predominantes para o metamorfismo: tipos de rochas metamórficas que serão formadas; localização e extensão na crosta terrestre; aspectos físicos envolvidos (pressão, etc.); mecanismo determinante para a conjunção destes parâmetros (clima, etc.).

Você sabia?

O Pão de Açúcar, um dos principais pontos turísticos do Rio de Janeiro, é um enorme monólito. Composto de uma pedra conhecida como gnaisse faoidal é considerado uma rocha metamórfica por ter se originado do granito. Após sofrer alterações por pressão e temperatura, emergiu com o choque entre os continentes sul-americano e africano há mais de 600 milhões de anos.

Outra rocha famosa e que se originou do choque de placas tectônicas é o Rochedo de Gibraltar, monumento situado no território britânico homônimo. Consiste em um monolito promontório de calcário, formado quando a placa africana colidiu com a da Europa.

Fonte da informação: http://www.comunitexto.com.br/rochas-tudo-o-que-voce-precisa-saber-sobre-elas/#.VnH74Uuc87o

Pioneirismo na restauração de florestas tropicais: a história da Floresta da Tijuca

Vicejando num perímetro de 21 km² no Maciço da Tijuca e circunscrita ao atual Parque Nacional da Tijuca, a Floresta da Tijuca continua a refletir as diferentes relações entre natureza e sociedade, passado e presente, ciência e cultura.

O maciço que a abriga constitui um conjunto de montanhas onde se situam referências da paisagem carioca, como o Morro do Corcovado, a Pedra da Gávea, a Pedra Bonita e o Morro Dois Irmãos. Desde o período colonial a população nominava essa cobertura florestal como Matas da Tijuca ou Floresta da Tijuca.

Enquanto o cultivo do café avançava sobre as altitudes em redor da cidade, o uso do solo e as inovações dele suscitadas aca­baram por circunscrever, nas vertentes ao norte do maciço, o que se sagrou como Floresta da Tijuca, intimamente ligada à história de ocupação do território fluminense, aos ciclos econômicos e à construção da identidade cul­tural e científica da população que se estabeleceu nesse espaço geográfico desde a chegada da corte portuguesa até os dias atuais.


Plantação de café na Gávea Pequena, feita por Owen Stanley em 1847

Obra de Rugendas retrata a experiência mal sucedida de importar chineses para plantar chá nas encostas da floresta

A intricada rede de relações sociais e de poder tanto teceu, ao longo dos séculos XIX e XX, a destruição de áreas naturais quanto ensejou a busca por soluções para os problemas decorrentes.


Os primeiros plantios destinados ao reflorestamento, em 1862, encontraram na escassez de água para abas­tecimento da cidade do Rio de Janeiro sua explicação histórica mais emblemática e, por que não dizer, romântica. Se aos olhos do colonizador europeu a percepção das matas tropicais era como de natureza bizarra e impeditiva ao progresso, sua substituição por espécies exóticas, comercialmente viáveis e capazes de gerar uma paisagem mais homogênea, à semelhança do Velho Continente, era mais que oportuna.

Em 1860 foi criado o Imperial Instituto Fluminense de Agricultura (IIFA) com o projeto inicial de modernizar, por meio de estabelecimentos de ensino agrícola e da divulgação de conhecimento, as práticas rudimentares usuais, aliando teoria à prática.

A maioria de seus membros eram proprietários rurais, porém também havia homens de ciência. Defendia‑se ali a produção de conhecimento próprio sobre os recursos do país, bem como a resistência à introdução das práticas europeias como verdade absoluta.


O major Archer, que comandou o replantio da Floresta da Tijuca

Embora estabelecido por portaria o plantio regular de árvores, num sistema de mudas e sementeiras, e com arvoredos do país, em linhas retas paralelas, com distância fixa a partir das nascentes, o major Gomes Archer – primeiro administrador da Floresta Nacional da Tijuca – optou por reproduzir a fisionomia desordenada da floresta tropical, o que mais tarde foi reconhecido.

Essa atitude sugere refletir sobre as posições identitárias de construção de uma ciência nacional, dispersa entre os homens de ciência e os intelectuais à época.

As mudas vieram da Floresta das Paineiras (próxima ao Pico do Corcovado), de Guaratiba e outras mais cul­tivadas do Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ). As coleções botânicas provenientes do Maciço da Tijuca e depositadas no herbário do JBRJ somam três mil espécimes e podem servir de fonte informativa para o estudo histórico da paisagem.

Um embrião do que se compreende hoje por restauração ecológica pode ser encontrado nas práticas de Archer, cuja seleção de espécies – privilegiando a coleta de espécies autóctones à serrania –, bem como o arranjo espacial empírico – valendo‑se de sua experiência em campo ao observar a organização natural dos indivíduos na fisionomia local e as associações de espécies –, propiciou em longo prazo a reconstituição flo­rística e estrutural desse trecho de encosta do Maciço da Tijuca. Diferentes autores têm se ocupado de pensar o lugar do homem neste momento de grandes incertezas.


A imagem por satélite dá uma noção da importância da Floresta (em verde) para o resto da cidade do Rio. As quatro áreas do Parque Nacional estão destacadas: a) Floresta da Tijuca; b) Serra da Carioca; c) Pedras Bonita/Gávea; d) Covanca e Pretos Forros

Os que nos antecederam na experiência da Tijuca apos­taram no futuro, no desconhecido e no improvável, e talvez nós tenhamos o grande desafio científico e humano, em face da contemporaneidade, de tornarmo‑nos, a cada dia, “pessoas que façam da oposição ao pensamento consagrado uma virtude”.

Texto escrito por Rejan R. Guedes‑Bruni, Jardim Botânico do Rio de Janeiro e PUC‑Rio

Fonte da Informação: http://www.comunitexto.com.br/pioneirismo-na-restauracao-de-florestas-tropicais-a-historia-da-floresta-da-tijuca/#.Vk5D7XarSM8?utm_source=Newsletter-19-11-2015&utm_campaign=Newsletter-19-11-2015+&utm_medium=email

As grandes regiões biogeográficas do planeta

Desde que as ideias evolucionistas de Darwin passaram a ser aceitas como explicação do processo de diversificação da vida na Terra, ficou evidente que as diferenças entre faunas e floras de continentes distintos deveriam ser resultado de histórias evolutivas diferenciadas.

Hoje se compreende perfeitamente que a movimentação dos continentes ao longo da história geológica como decorrência das dinâmicas de afastamento e aproximação das placas tectônicas, associada às flutuações climáticas de longo prazo, foi a responsável por processos evolutivos diferenciados em vários pontos da superfície terrestre, o que levou a uma diferenciação significativa na composição da fauna e da flora em cada uma das assim chamadas regiões biogeográficas do planeta.

Na primeira metade do século XIX, todavia, não existia ainda a principal chave para a compreensão desse fenômeno, que é a aceitação e o entendimento da deriva continental, cuja teoria, central para a explicação do movimento dos continentes, foi proposta pela primeira vez por Alfred Wegener em 1912 e só completamente aceita a partir da metade do século XX.

A ocorrência fóssil da flora de Glossopteris na África, Austrália, Antártida, sul da América do Sul e Índia, as semelhanças no recorte litorâneo das Américas, da Europa e da África e a similitude de rochas e dinâmicas estratigráficas entre esses continentes foram alguns dos elementos que levaram esse autor a propor, por meio da teoria mencionada, que todos os continentes atuais foram originalmente parte de um único supercontinente, chamado de Pangeia.

No entanto, como naquele momento ainda não havia nenhum mecanismo geológico conhecido capaz de fragmentar e mover continentes inteiros, essa teoria precisou esperar até a década de 1950 para que pudesse fazer sentido, com a descoberta da movimentação das placas tectônicas.

Adolf Engler, botânico alemão, foi muito importante por suas obras em Taxonomia Vegetal e Fitogeografia, “Die Natürlichen Pflanzenfamilien” ( As Famílias Naturais das Plantas)

Mesmo sem uma compreensão global dos mecanismos que promoveram tal diferenciação, o botânico alemão Adolf Engler (1844-1930) propôs, em 1879, uma primeira divisão ecológica do planeta levando em conta a distribuição de floras regionais visivelmente distintas.

Basicamente, ele dividia o mundo em quatro grandes zonas:

o domínio boreal extratropical, englobando a América do Norte, a Europa e o continente asiático ao norte do Himalaia;

o domínio paleotropical, englobando o continente africano do Saara para o sul, até as Índias Orientais;

o domínio sul-americano, englobando a América do Sul e a América Central, até o México;

e o domínio do velho oceano, estendendo-se da costa chilena, passando pelo extremo sul da África, pelas ilhas do Atlântico Sul e pelo Oceano Índico, até a Austrália e parte da Nova Zelândia.

Da mesma forma que Engler, Philip Sclater propôs, em 1858, um esquema para a divisão ecológica do planeta levando em conta a distribuição dos principais grupos de aves, partindo do princípio de que todas as espécies haviam sido criadas dentro da área na qual são encontradas hoje em dia. Essa divisão acabou sendo aceita e aprimorada por Alfred Russel Wallace, que incluiu dados de outras tantas espécies de vertebrados, incluindo mamíferos não voadores, os quais deveriam refletir as divisões naturais do planeta com mais precisão, tendo em vista as suas dificuldades de dispersão.

Ao aperfeiçoar a proposta de Sclater, Wallace propôs, em 1876, um mapa detalhado das seis regiões biogeográficas do planeta, veja figura abaixo, documento este que serviu como referência para os biogeógrafos por mais de um século, permanecendo sem nenhuma modificação.

Mapa das seis regiões biogeográficas proposto por Wallace em 1876, adaptado de Ritchison (s.d.). Retirado do livro Biogeografia de Adriano Figueiró e publicado pela Oficina de Textos.

Ben G. Holt e com um grupo de cientistas redividiram as seis regiões biogeográficas de Wallace em 11 regiões com base em informações mais detalhadas de distribuição de 20.000 espécies de aves, mamíferos e anfíbios. Veja imagem a seguir.

Mapa das 11 regiões biogeográficas proposto por Ben G. Holt e com um grupo de cientistas no artigo “An update of Wallace’s zoogeographic regions of the world”. Biogeografia de Adriano Figueiró e publicado pela Oficina de Textos.

Além da localização de um número maior de espécies de que dispunha Wallace, a atualização do mapa também levou em conta os registros de DNA dessas espécies, o que permitiu recompor relações de ancestralidade entre elas.

Fonte: http://www.comunitexto.com.br/as-grandes-regioes-biogeograficas-do-planeta/