Projetos de Pesquisa

 

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Adriano Mesquita Oliveira

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
  • vii jornada de ensino, pesquisa e extensão
  • A VII JEPE (Jornada de Ensino, Pesquisa e Extensão) do Ifes – campus Guarapari é um evento anual de apresentação dos trabalhos científicos/acadêmicos, desenvolvidos pelos discentes, para a comunidade externa, fomentando, dessa forma, o compartilhamento de experiências e conhecimentos. Assim, essa proposta incentiva a confecção de projetos inovadores e sustentáveis, sustentados na tríade Ensino, Pesquisa e Extensão, em que tanto a elaboração quanto a confecção dos trabalhos é realizado por alunos dos cursos ofertados pelo Ifes/Guarapari ou na rede pública de ensino, o que per permitirá o exercício do protagonismo estudantil. Duas consequências que se destacam dentro desta ação são: a popularização da Ciência e Tecnologia no município de Guarapari e a interiorização da pesquisa, uma vez que pesquisadores com destaque na comunidade científica serão trazidos ao Campus para ministrar seminários para o público da JEPE, sobre temáticas atuais importantes no aperfeiçoamento da formação discente. Por fim, esperamos divulgar o Ifes/Guarapari como uma referência local onde a comunidade em geral possa usar seus serviços e a tecnologia produzida por esta instituição.
  • Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo - ES - Brasil
  • 29/12/2020-31/12/2022
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Adriano Nunes Nesi

Ciências Biológicas

Botânica
  • recrutamento de mecanismos preexistentes subjacentes à fotossíntese c4 nas famílias irmãs brassicaceae e cleomaceae
  • A fotossíntese C4 evoluiu independentemente da fotossíntese C3 em várias famílias de plantas angiospermas nos últimos 25 milhões de anos. Acredita-se que esta evolução paralela e múltipla represente uma adaptação às baixas concentrações atmosféricas de CO2, à seca e aos habitats de alta temperatura. A evolução da característica de fotossíntese C4 em plantas C3 requer a evolução paralela de características morfológicas e fisiológicas, tais como a diferenciação de células de bainha do feixe vascular fotossinteticamente ativas, alterações em atividades enzimáticas, e aumento no transporte de metabólitos inter- e intra-celular. O aumento da eficiência fotossintética em plantas C3 pode ser alcançado pelo entendimento dos eventos iniciais que ocorreram durante a evolução de plantas C3 para os intermediários C3-C4 e destas para as C4. Cleomaceae é uma família estreitamente relacionada à família Brassicaceae, em que ocorrem as espécies dos gêneros Moricandia e Arabidopsis (modelos de plantas com fotossíntese C3) e outros gêneros de importância econômica como Brassica. A comparação dos genomas e análises fisiológicas e moleculares entre as espécies dessas famílias irmãs (Cleomaceae e Brassicaceae) pode levar a identificação de genes ou conjunto de genes necessários para o desenvolvimento da fotossíntese C4 em espécies C3 de importância econômica. O gênero Cleome é constituído por mais de 200 espécies, entre as quais espécies com fotossíntese do tipo C3 e outras com fotossíntese C4. No Brasil são encontrados nove gêneros de Cleomaceae e aproximadamente 30 espécies. Assim, este projeto visa à caracterização genética e fisiológica de 14 espécies do gênero Cleome encontradas no Brasil que ainda não foram estudadas quanto à existência de mecanismos de concentração de CO2. Além de conhecer mais sobre as espécies brasileiras do gênero Cleome, espera-se que o presente projeto auxilie na identificação de genes necessários para desenvolver a fotossíntese C4 em plantas cultivadas C3.
  • Universidade Federal de Viçosa - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Peres de Morais

Engenharias

Engenharia Elétrica
  • morfologia matemática aplicada a proteção de sistemas elétricos de potência: validação em hardware-in-the-loop
  • Este documento apresenta a proposta de trabalho para Chamada Universal MCTIC/CNPq 2018 Categoria Faixa A. A pesquisa será desenvolvida na Universidade Federal de Santa Maria dentro do Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. A pesquisa tem como meta principal a investigação e a implementação em hardware dos filtros morfológicos para a utilização em proteção de Sistemas Elétricos de Potência. Os testes serão realizados no simulador digital em tempo real Opal-RT. Em primeiro momento os filtros morfológicos serão implementados em Matlab/Simulink e testados através da técnica Software-In-The-Loop. Os modelos morfológicos com desempenho satisfatório serão implementados em hardware e validados através da técnica de simulação Hardware-In-The-Loop
  • Universidade Federal de Santa Maria - RS - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Reis Lucheta

Ciências Agrárias

Agronomia
  • microbioma e metaproteoma da terra preta da amazônia: potencial para a descoberta de novos bioprodutos
  • A Terra Preta da Amazônia (TPA) é um dos solos mais férteis do mundo e um modelo de sustentabilidade em regiões tropicais. A TPA abriga comunidades microbianas (bactérias, fungos e arqueis) exclusivas quando comparadas aos solos pouco férteis típicos da região Amazônica. Apesar do reconhecimento da elevada biodiversidade e riqueza microbiana associadas à TPA, pouco se sabe sobre as funções destes micro-organismos e proteínas envolvidas na manutenção da fertilidade e sustentabilidade deste ambiente. A exploração do metagenoma e metaproteoma da TPA pode revelar a presença de novos micro-organismos e enzimas com potencial biotecnológico para aplicação industrial, remediação ambiental e agricultura. A presente proposta tem como objetivo realizar o sequenciamento do metagenoma e metaproteoma da TPA, com ênfase para os processos metabólicos e transformações biogeoquímicas relacionados à manutenção da fertilidade, além da prospecção in silico de proteínas/enzimas com potencial biotecnológico. Somados aos métodos independentes de cultivo, será realizado o isolamento de micro-organismos habitando a TPA com potencial para a promoção do crescimento de plantas e biocontrole de pragas agrícolas.
  • SENAI - Departamento Regional do Pará - PA - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Rodrigues Azzoni

Engenharias

Engenharia Química
  • nanopartículas formadas por proteínas recombinantes modulares: novas plataformas de entrega de genes para células tumorais.
  • A baixa eficiência de transferência de ácidos nucleicos para células tumorais é um problema recorrente em estudos de terapia gênica para o tratamento do câncer. Isso surge, principalmente, pela dificuldade de direcionamento e transporte das moléculas terapêuticas do exterior para o interior das células alvo, devido à presença de inúmeras barreiras físicas, enzimáticas e difusionais. Nosso grupo de pesquisa tem, ao longo dos últimos anos, desenvolvido proteínas recombinantes multifuncionais especialmente desenhadas para entrega gênica, buscando mimetizar a habilidade dos vírus de explorar as sinalizações e respostas extra- e intra-celulares para infectar as células. O principal objetivo deste projeto é o desenvolvimento e caracterização de novas proteínas recombinantes multifuncionais, capazes de se auto-organizar em nanopartículas e realizar eficientemente o transporte de material genético (DNA plasmidial ou RNA de interferência) para o interior de células tumorais. Para esse fim, nanopartículas serão formadas combinando-se pDNA ou siRNA e proteínas especificamente desenhadas para facilitar o direcionamento, entrada na célula e tráfego intracelular de ácidos nucleicos. Espera-se, dessa forma, a obtenção de nanopartículas pDNA-Proteína e siRNA-Proteína capazes de eficientemente proteger, direcionar, facilitar a entrada na célula e o tráfego intracelular de transgenes. A cinética de formação das nanopartículas, estabilidade e parâmetros físico-químicos como diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta serão então avaliados e correlacionados com a eficiência de entrega gênica para diferentes tipos de células tumorais. Para isso, moléculas de pDNA e siRNA modelo, capazes de expressar (pDNA) ou silenciar (siRNA) o gene repórter GFP (green fluorescent protein), serão utilizados nos estudos de formação das nanopartículas e de transfecção. Espera-se, dessa forma, o desenvolvimento de novos vetores capazes de eficientemente transportar e direcionar transgenes para diferentes linhagens tumorais, além de levantar informações importantes sobre os mecanismos envolvidos nos processos de complexação, direcionamento, internalização e tráfego intracelular.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Sanches Melo

Ciências Biológicas

Ecologia
  • efeitos da dispersão sobre a estruturação de metacomunidades
  • Estudos ecológicos tradicionalmente avaliam a presença ou ausência de uma espécie num local em relação às condições bióticas e abióticas. Entretanto, uma espécie pode não estar num local adequado pois nunca se dispersou para lá. Embora reconhecida como importante, o estudo dos efeitos de dispersão sobre a estrutura de comunidades é incipiente. Isto pois um evento raro de dispersão pode ser suficiente para o estabelecimento da espécie e detectar tal evento é muito difícil. Uma alternativa é usar métodos indiretos, por exemplo, distância espacial. Uma espécie que tenha sido extinta localmente pode recolonizá-lo rapidamente se houver local próximo onde a mesma esteja presente. Outra forma é estudar dispersão diretamente em experimentos, onde se pode simular eventos de dispersão. Neste estudo utilizaremos caixas d’água (500-750 l) contendo comunidades planctônicas para estudar o efeito de dispersão sobre o número de espécies e o quanto estas se diferenciam em composição de espécies com o passar do tempo. Esperamos que caixas que recebam dispersores possam ter comunidades mais ricas, visto que eventuais extinções locais poderão ser repostas por colonizadores vindos de outra caixa. Isto também faria com que caixas que recebam dispersores sejam mais parecidas entre si. Os resultados serão importantes para entender a importância da dispersão em comunidades naturais que variam quanto ao grau de isolamento.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Stephan Nascente

Ciências Agrárias

Agronomia
  • microrganismos benéficos, rotação de culturas e plantas de cobertura para a intensificação sustentável de sistemas agrícolas na região dos cerrados
  • Título: Microrganismos benéficos, rotação de culturas e plantas de cobertura para a intensificação sustentável de sistemas agrícolas na região dos Cerrados. Resumo: As Nações Unidas preveem uma população mundial de 9,1 bilhões até 2050, o que exigirá aumento na produção de alimentos em cerca de 70% em relação à nossa produção atual. Nesse contexto, o Brasil desempenha papel fundamental, uma vez que é um dos maiores produtores de alimentos do mundo, especialmente na região dos Cerrados. Nesse sentido, o termo "intensificação sustentável" ganha cada vez mais importância. Esse termo significa aumentar a produção de alimentos na mesma área, com preocupações ambientais, sociais e econômicas. A maioria dos agricultores da região do Cerrado, em áreas irrigadas, pratica o cultivo de soja na mesma área, ano após ano, em regime de sucessão com o milho na safrinha e feijão-comum no inverno. Essa prática pode causar problemas ambientais, como o aumento dos custos de produção, pela maior necessidade de aplicações de pesticidas para controlar doenças, insetos e plantas daninhas, além de causar aumento da população de fungos fitopatogênicos que afetam principalmente a soja e o feijão-comum, e não permitir a intensificação sustentável. O desenvolvimento de tecnologias alternativas que permitam identificar e melhorar a população de rizobactérias e/ou fungos promotores de crescimento, também chamados de bioagentes ou microrganismos benéficos, a serem utilizadas em sistemas de cultivo, pode ser a chave para a intensificação sustentável. Esses microrganismos ajudam a dar resiliência aos sistemas de cultivo, promovem o crescimento das plantas por meio de diferentes mecanismos, além de promoverem a proteção das plantas contra patógenos e insetos. No entanto, ainda há falta de informação sobre o uso de microrganismos na agricultura, principalmente devido ao grande número de espécies que habitam a rizosfera das plantas e ao grande número de interações que ocorrem entre microrganismos e planta. Além disso, o uso de plantas de cobertura é um componente relevante dos sistemas agrícolas para alterar as populações de microrganismos do solo, a fim de proporcionar resultados desejáveis. Adicionalmente, o aumento da diversidade de espécies vegetais em um ambiente, como o uso de rotações de culturas e plantas coberturas, traz outros benefícios, como melhor aproveitamento de recursos, redução de danos causados por insetos-pragas e menor incidência de patógenos, maior controle de plantas daninhas, aumento da produtividade agrícola e maior estabilidade da produção. Dessa forma, o objetivo desse projeto é desenvolver sistema de produção agrícola envolvendo soja, milho, feijão-comum e mix de plantas de cobertura com o uso de microrganismos benéficos visando à intensificação sustentável da agricultura na região do Cerrado. Para isso, irá se determinar o efeito dessas rotações na eficiência de utilização de nitrogênio, emissão de gases de efeito estufa, indicadores físicos, químicos e biológicos do solo, densidade de fungos do solo e produtividade de grãos, bem como realizar a análise econômica dessas rotações. Espera-se que a execução deste projeto possibilite determinar a(s) rotação(ões) que proporcione(m) sustentabilidade aos sistemas de produção que envolvam o cultivo da soja no verão e o feijão-comum no inverno na região dos Cerrados. Dessa forma, proporcionar aumento da produtividade de grãos dessas culturas e melhoria nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo, bem como nas variáveis ambientais e econômicas.
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - GO - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Todorovic Fabro

Engenharias

Engenharia Mecânica
  • estruturas quase-periódicas e acoplamento de metamateriais para atenuação de vibrações
  • A demanda de estruturas de engenharia que apresentam máxima rigidez com mínima massa e que também atendam critérios de desempenho de sua resposta dinâmica constitui um grande desafio para o projeto estrutural. Estruturas modernas são cada vez mais feitas a partir de materiais compósitos devido aos seus benefícios amplamente conhecidos. Entretanto, existe também uma crescente demanda para o desempenho vibroacústico de compósitos complexos serem devidamente modelados e otimizados. Uma grande quantidade de esforços tem sido empreendida nas últimas décadas no estudo do comportamento de propagação de ondas em estruturas periódicas. Entretanto, existe uma grande categoria de estruturas com caraterísticas e parâmetros de projeto que variam espacialmente em uma determinada direção (e.g., estruturas de asa e cascas cônicas) e que podem ser caracterizadas como estruturas gradiente ou quase-periódicas. É importante enfatizar que atualmente não existem nenhuma técnica ou método reconhecidamente eficiente para a modelagem acurada da propagação de ondas neste tipo de geometrias, apesar do fato delas estarem presentes em uma grande variedade de aplicações industriais. A falta de técnicas computacionais é ainda maior na medida em que o projetista tem de lidar com estruturas gradiente multicamadas, de tal maneira que se fica restrito ao método clássico de Elementos Finitos, o que pode ser proibitivo para otimização da resposta dinâmica em termos de custo computacional. Além do mais, trabalhos recentes têm demonstrado que estruturas quase-periódicas podem ter desempenho superior na atenuação de vibração do que a utilização de estruturas periódicas. Este projeto tem por objetivo investigar os efeitos da quase-periodicidade e de acoplamento de metamateriais no desempenho de bandas de isolamento, ou band gaps. Serão desenvolvidas abordagens numéricas eficientes para a simulação de propagação de ondas em estruturas quase-periódicas. Espera-se contribuir na modelagem de guias de ondas e estruturas periódicas, que levem em conta incertezas e variabilidade espacialmente distribuídas, com enfoque no desempenho das bandas de isolamento de vibrações.
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Viana Ensinas

Engenharias

Engenharia de Energia
  • valorização energética de resíduos da produção de etanol através de processo supercrítico e recuperação fotossintética de carbono
  • Dentre as opções existentes para a produção de biocombustíveis em larga escala no mundo, o etanol a partir da cana-da-açúcar é apontado como uma das mais rentáveis e que possibilitaria a substituição da gasolina usada para fins automotivos com impactos importantes na emissão de gases de efeito estufa. No entanto, seu processo de produção envolve uma série de etapas onde uma parte do carbono fixado durante o crescimento da cana-de-açúcar é perdido em correntes residuais. Dentro desse contexto a possibilidade de recuperação fotossintética do carbono aliada à tecnologia supercrítica pode trazer ganhos expressivos de eficiência, diminuindo a emissão de poluentes e aumentando a produção de energia renovável proveniente dessa indústria. Esse projeto visa o estudo da valorização de resíduos líquidos e gasosos encontrado em plantas de produção de etanol. O trabalho pretende verificar a viabilidade da recuperação do dióxido de carbono emitido no sistema de fermentação e cogeração de plantas de etanol através do uso desses gases como fonte de carbono para o crescimento de microalgas em processo de fotossíntese controlada para a fixação do carbono. Além disso, a vinhaça gerada na destilação do etanol será estudada como meio de cultivo das microalgas, possibilitando o tratamento desse efluente que possui alto potencial poluidor e contribuindo para a minimização do uso de água na planta industrial. A gaseificação hidrotérmica supercrítica (GHS) será considerada para conversão da biomassa na forma de microalgas em gás para posterior síntese em combustíveis comerciais como gás natural sintético, metanol e dimel-eter. Técnicas de modelagem e otimização de processos serão utilizadas para avaliar diversas configurações e desenvolver um projeto da produção de etanol com planta anexa de conversão de resíduos com GHS. A plataforma computacional OSMOSE-LUA, desenvolvida na École Polytechnique Fédérale da Lausanne, utilizada com sucesso em estudos anteriores, será adaptada às condições de operação de plantas de etanol, possibilitando a análise de integração energética e otimização multi-objetivo com algoritmo genético para avaliação de diversos objetivos como redução de custos de produção, aumento de eficiência energética, além de redução de emissões atmosféricas.
  • Universidade Federal de Lavras - MG - Brasil
  • 01/06/2017-30/06/2021
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Adrianus Cornelius Van Haandel

Engenharias

Engenharia Sanitária
  • transformação de lagoas de estabilização: reengenharia de um sistema obsoleto de tratamento de águas residuárias.
  • Lagoas de Estabilização (LE) têm sido usadas para o tratamento de esgoto em cidades de pequeno porte no Brasil e em muitos países em desenvolvimento. Estes sistemas em geral tem uma boa qualidade de efluente, mas sua aplicação também tem grandes problemas que podem ser enumerados como se segue: (1) A área muito grande (3 m2/habitante), (2) Perda de água por evaporação e alta salinidade do efluente, (3) assoreamento da lagoa anaeróbia, (4) geração de odores horríveis no entorno do sistema, (5) liberação de metano à atmosfera e (6) Alto custo da rede devido ao afastamento do sistema da região urbana. Existem hoje alternativas muito superiores à LE que permitem uma qualidade de efluente igual ou superior, mas que não têm seus problemas. Quando se usa o reator UASB para tratamento de esgoto bruto sua eficiência na remoção de material orgânico normalmente é maior que na combinação da lagoa anaeróbia e lagoa facultativa de LE, tendo uma baixa concentração de material orgânico residual e sólidos em suspensão. Quando se combina o reator UASB com lagoas para o pós tratamento, o polimento se realiza sem que surjam os problemas de LE. Como a remoção de material orgânico e sólidos em suspensão é pacífico em lagoas de polimento (LP) de efluente do UASB, o critério principal de seu dimensionamento se torna a remoção de coliformes termo tolerantes (CTT). Pela teoria do decaimento de CTT a LP deve ser do tipo batelada sequencial e não de fluxo continuo como em LE. Sendo o reator UASB uma unidade de fluxo continuo, a operação de lagoas de polimento em regime de batelada implica na necessidade de um tanque de equalização, que também funciona para a transferência de bateladas para serem tratadas nas LP e por isso é denominada de lagoa de transbordo (LT). A LT além de transferir as bateladas para as LP também serve para separar sólidos sedimentáveis no efluente do reator UASB. Outra função é a dessorção de CO2 na LT, que reduz a acidez e facilita posteriormente o aumento do pH nas LP. Ainda se pode esperar o inicio do processo de fotossíntese na LT, reduzindo a concentração de sulfeto no efluente do reator UASB e assim evitando os maus odores característicos das LE. Espera-se demonstrar através de investigações experimentais que o sistema UASB + LT + LP pode produzir um efluente final igual ou superior ao sistema LE convencional, mas sem as grandes desvantagens desta. Prevê-se que a remoção de nutrientes pode ser opcional, sendo efetivada em lagoas rasas, enquanto em lagoas mais profundas são preservadas para serem aproveitados no reuso agrícola. Antecipa-se ainda que estes resultados podem ser alcançados com um custo de investimento fortemente reduzido. O sistema UASB + LT + LP tem aplicabilidade em todo o território nacional, mas espera-se obter os melhores resultados nas regiões com alta temperatura e irradiação solar, onde a fotossíntese se desenvolve mais rapidamente.
  • Universidade Federal de Campina Grande - PB - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022