O Brasil possui uma das mais modernas leis de gerenciamento de recursos hídricos do mundo. Dentre seus instrumentos de gestão e planejamento, a outorga dos direitos de uso de recursos hídricos permite ao órgão gestor o controle quantitativo e qualitativo dos recursos hídricos. Considerando a importância da outorga como instrumento de controle do uso da água, o objetivo do trabalho foi analisar alternativas de critérios de outorga que considerem a sazonalidade anual das vazões, visando fornecer subsídios técnico-científicos para a tomada de decisão pelos órgãos gestores de recursos hídricos. Os efeitos quantitativos da adoção de períodos sazonais quadrimestrais e semestrais foram analisados em comparação ao período anual das vazões de referência Q7,10, Q90 e Q95, a fim de se quantificar as diferenças relativas da disponibilidade hídrica entre as vazões de referência adotadas para fins de outorga de uso de água. Na análise da Q7,10, os resultados mostraram que a aplicação de critérios sazonais pode propiciar aumento de até 126% na quantidade de água disponível para outorga nos períodos de maior disponibilidade hídrica. Já para as vazões associadas às permanências de 90% (Q90) e 95% (Q95), foram registrados aumentos de até 99% no período chuvoso, porém, no período seco a redução da disponibilidade hídrica foi de até 24,5% em comparação com o período anual. Os resultados obtidos permitiram concluir que o uso dos critérios baseados no comportamento hídrico sazonal propicia flexibilização nas vazões outorgáveis em determinados períodos do ano. | Brazil has one of the most modern laws of water resource management in the world. Among its management and planning tools, the granting of water use rights allows water resource management agencies to control water usage both quantitatively and qualitatively. Given the importance of the granting of water use rights as an instrument of water usage control, this paper sought to analyze the criteria used to grant water use rights considering the influence of the seasonality of yearly stream flows, with the objective of establishing a technical, scientific basis for decision-making by water resource management agencies. The quantitative effects of adopting four-month and six-month seasonal period criteria were analyzed in comparison to the annual periods of stream flow references Q7,10, Q90, and Q95 in order to quantify the relative differences in water availability between the stream flow references adopted for water use rights purposes. In the analysis of Q7,10, the results showed that applying seasonal criteria may increase the amount of water available for water use grants in the periods of higher water availability by up to 126%. Meanwhile, stream flows associated to the permanence of 90% (Q90) and 95% (Q95) showed increases of up to 99% during the rainy period. During the dry period, however, water availability decreased by up to 24.5% in comparison with the annual period criteria calculation base period. Results showed that stream flow analysis based on seasonal criteria provides more flexibility of water availability for water use grants during certain periods of the year.

Se realizó una valoración de la calidad fisicoquímica del agua con base en dos muestreos ejecutados en el año 2009 en las bahías de Tumaco, Buenaventura y Málaga, las más importantes del Pacífico colombiano. En estos ecosistemas estuarinos se presentan fuertes interacciones entre aguas de origen oceánico y de ríos, las cuales se pronuncian con las épocas climáticas y fenómenos de acción global; así mismo, exhiben complejos procesos biogeoquímicos que interactúan con la hidrodinámica, ecosistemas circundantes, condiciones meteorológicas, morfodinámica, actividades antrópicas, época climática y mareas, entre otros. Como consecuencia de la interacción de estos factores y fenómenos se confirmó que la variabilidad espacial de los niveles para algunas variables fisicoquímicas evaluadas como oxígeno disuelto, salinidad, pH y transparencia, aumentan gradualmente desde la desembocadura de los ríos hacia mar adentro; comportamiento contrario al presentado por los nutrientes, la clorofila-a, los sólidos suspendidos y la DBO5. Los índices de eutroficación determinados permitieron catalogar a las bahías estudiadas como ecosistemas oligotróficos para fosfatos; sin embargo, durante el período de marea baja algunos sectores como la estación 1, en Isla Cascajal en Buenaventura, y las estaciones 3, 8, 20 y 23, ubicadas hacia el interior de la bahía de Tumaco, exhibieron características de ecosistemas mesotróficos; mientras que la estación 23 de esta última, presentó características hipertróficas para la suma de nitritos y nitratos. Para el período de marea alta, las concentraciones de los nutrientes evaluados generalmente disminuyeron, comportamiento asociado con el proceso de dilución, tornándoles características oligotróficas. | Published

The «aqueduct of the desert» is a necessary and iconic water works for the unirrigated area of the department of Lavalle, Mendoza. However, nearly ten years on from the beginning of its design and construction, it is disconnected from the provincial water policy and exhibits structural limitations which impede the solving of problems such as water disputes between unirrigated oasis-lands, water scarcity, and historical reparation to environmental injustice. | El «acueducto del desierto» se presenta comouna obra hídrica necesaria y em-blemática para la zona no irrigada del departamento de Lavalle, Mendoza. Sin embargo, a casi diez años del inicio de su diseño y construcción, se encuentra desarticulada de la política hídrica pro-vincial y exhibe limitaciones para resolver problemas estructurales como las disputas por el agua entre oasis-tierras no irrigadas, la escasez hídrica y la reparación histórica a la injusticia ambiental del lugar. | Fil: Grosso Cepparo, Maria Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina | Fil: Torres, Laura María del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Bravo, María Virginia. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina | In this thesis approach a topic of particular interest in the study of ionic liquids, their physicochemical properties and molecular microscopic, as well as the binary its mixtures with molecular solvents and water. Ionic liquids arise as an alternative to molecular solvents but their entry in the system is not passive. In short, it aims is to develop solvent systems from the selection of the most relevant molecular microscopic properties in systems formed by ionic liquids and molecular / water solvent, calling them "New Solvents of design". In this regard, the molecular solvent is systematically varied according to their donor - aceptor hydrogen bond characteristics, ranging from homogeneous solutions to microheterogeneous including organized systems like as micellar. According to the most relevant microscopic property that characterizes the solvent designed, they were applied to different reactive systems to manifest this property in the process. It was analyzed the influence of the acidity in this kind of solvents on the development of a model reaction, where catalysis was relevant in the process. In sum, the thesis attempt to reach concrete definitions of "property of a solvent" from the perspectives and possibilities of their use, adding to the discussion the comparison the properties of molecular solvents and those of ionic liquids, which should contribute to a better selection of solvent, including environmental preservation. | En la presente tesis se aborda un tema de particular interés en el estudio de los Líquidos iónicos, sus propiedades fisicoquímicas y microscópicas moleculares, como así también las de sus mezclas binarias con solventes moleculares y agua. Los líquidos iónicos surgen como una alternativa a los solventes moleculares pero su participación por lejos deja de ser pasiva. En definitiva, se pretende desarrollar sistemas de solventes a partir de la selección de las propiedades microscópicas moleculares más relevantes en los sistemas formados por líquidos iónicos con solventes moleculares / agua, denominándolos “Nuevos Solventes de diseño”. En este sentido, se varió sistemáticamente el solvente molecular según sus características donoras y/o aceptoras de enlace hidrógeno, abarcando desde soluciones homogéneas hasta microheterogéneas, incluyendo sistemas organizados como son los micelares. De acuerdo a la propiedad microscópica más relevante que caracteriza al solvente diseñado, los mismos fueron aplicados a distintos sistemas reactivos de manera de manifestar esta propiedad con claridad en dicho proceso. Se analizó la influencia de la acidez de esta clase de solventes sobre el desarrollo de una reacción modelo, donde la catálisis fue relevante en el proceso. En definitiva, la tesis procuró alcanzar en términos de objetivo general, definiciones concretas sobre “propiedad de un solvente” desde las perspectivas y potencialidades de su empleo, incorporando a la discusión la comparación de las propiedades de los solventes moleculares y aquellas de los Líquidos iónicos, lo cual debería contribuir a una mejor selección del solvente, incluyendo la preservación del medio ambiente. | Universidad Nacional del Litoral

Fil: Vecchietti, María Julia. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. | Se estudió la reacción de desplazamiento de gas de agua (WGS) sobre un conjunto de catalizadores de Au(2% p/p) y de Pt(1% p/p) soportados sobre óxido de cerio, galio y óxidos mixtos de cerio-galio (CeGaOx). La evaluación del comportamiento redox de los soportes mostró que el dopaje con Ga incrementa notoriamente la reducibilidad con respecto a la ceria pura, propiedad que se mantine con el agregado del metal noble. El empleo de microscopía electrónica mostró que tanto los catalizadores de Au como de Pt presentan dispersiones elevadas, superiores al 60 y 90 %, respectivamente. Los catalizadores basados en Au fueron notablemente más activos para la reacción de WGS que los de Pt a temperaturas menores a 573K y, en ambos casos, se observó una disminución de la actividad catalítica al incorporar Ga al soporte. Estudios isotérmicos de oxidación con agua a 523 K sobre los catalizadores de Au y Pt previamente reducidos, empleando espectroscopia infrarroja por reflectancia difusa (DRIFT), espectrometría de masa y difracción de rayos X resuelta en el tiempo, sugieren que la reoxidación de los soportes por parte del agua no es la etapa limitante de la reacción de WGS. En base a una serie de estudios in situ y operando empleando espectroscopia infrarroja en modo transmitancia y DRIFT se postuló un mecanismo de reacción unificado del tipo asociativo donde las especies formiato monodentado son los intermediaros claves, y se sugiere que la deshidrogenación de estas especies es la etapa determinante de la velocidad de reacción. Dicho mecanismo ha permitido explicar las diferencias encontradas entre la actividad catalítica de los catalizadores de Au y Pt, y los de ceria y CeGaOx. | The water gas shift reaction (WGS) was studied over a set of Au (2% w/w) and Pt (1% w/w) catalysts supported over cerium, gallium and cerium- gallium mixed oxides (CeGaOx). The evaluation of the redox behavior of the supports showed that doping with Ga increases notoriously the reducibility with respect to pure ceria, property that is maintained with the addition of the noble metal. Electron microscopy showed that both Au and Pt catalysts present high metal dispersions, above 60 and 90%, respectively. Au-based catalysts were significantly more active than Pt catalyst for the WGS reaction at temperatures below 573K and, in both cases, a decrease in the catalytic activity was observed with the incorporation of Ga to the support. Isothermal oxidation studies by water at 523 K on Au and Pt catalysts previously reduced, by means of diffuse reflectance infrared spectroscopy (DRIFT), mass spectrometry and time resolved X-ray diffraction suggest that reoxidation of the supports by water is not the rate-limiting step in the WGS reaction. Based on a series of in situ and operando studies using infrared spectroscopy in transmittance and DRIFT mode, a unified associative reaction mechanism was postulated, where monodentate formate species are the key intermediaries, and it is suggested that the dehydrogenation of these species is the rate determining step of the reaction. This mechanism has allowed to explain the differences found between the catalytic activity of Au and Pt catalysts, and between ceria and CeGaOx. | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas | Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica | Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva | Ministerio de Asuntos Extranjeros | Ministerio de Educación Nacional e Investigación | Unión Europea | Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica | Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo

Across the country is being widely spread the use of energy  renewable, one of the clearest examples of this is to obtain energy by the sun's rays, as well as the latest advances in wind turbine deployment in the South and Northeast. Thus, in order to encourage high school students to engage in the study of science and research development intertwined with energy efficiency. The Laboratório de Engenhocas (hereafter, translated: Gadget Lab) extension program of the Federal University of Pará (UFPA/CAMTUC), approved projects CNPq (National Council for Scientific and Technological Development) in order to insert into in state high schools of the municipality the methodology PBL (Project Based Learning) in order teach the students to learn, be proactive and spark interest in the field of applied sciences. Thus, students sought to develop activities that contribute to minimize the problems of society, thus, was the built and implemented a Low Cost Solar Heater in a single family residence Tucuruí where it was possible to analyze its feasibility and efficiency. | Em todo o país está sendo amplamente difundida a utilização de fontes de energia renováveis, um dos exemplos claros disso é a energia solar, o que exige conhecimentos das mais variadas áreas da ciência para o aperfeiçoamento dessa nova área de pesquisa. Dessa forma, com o intuito de incentivar aos alunos do ensino médio em se empenhar no estudo das ciências e no desenvolvimento de pesquisas, o Programa de Extensão Laboratório de Engenhocas, da Universidade Federal do Pará Campus de Tucuruí, aprovou projetos no CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) e aplicou em escolas estaduais de ensino médio do município a metodologia PBL (<em>Project Based Learning</em>), visando ensinar o aluno a aprender, ser proativo e despertar o interesse na área das ciências aplicadas. Dentro das atividades desenvolvidas o aluno busca resolver problemas da sociedade através da metodologia. Uma delas foi à construção e implantação de um Aquecedor Solar de Baixo Custo em uma residência unifamiliar de Tucuruí onde foi possível analisar sua viabilidade e eficiência energética.<br />

Diversos autores e organizações afirmam que as disponibilidades de água doce no planeta são cada vez mais escassas face às crescentes necessidades. Como forma de combater os problemas associados à escassez de água têm surgido por todo o mundo novas abordagens e tecnologias relativas ao aproveitamento dos recursos hídricos. As disponibilidades hídricas, já não são suficientes para suprir a totalidade das necessidades em alguns locais no mundo. Para combater o aumento da pressão ao nível das necessidades de água, foram surgindo tecnologias alternativas para a produção de água para diferentes usos. A dessalinização, que passa pela remoção de sais da água e posterior remineralização, é utilizada quando existe um défice hídrico impossível de ser suprido pelas disponibilidades hídricas naturais, isto é, apenas é viável quando existe carência física de água numa determinada região. Por outro lado, a reutilização de águas residuais tratadas surge como forma de reaproveitar um recurso para fins maioritariamente não potáveis. Contudo, existem determinados locais, como por exemplo na Namíbia, em que as disponibilidades hídricas não são, de todo, suficientes para fazer face às necessidades, trazendo o conceito de reutilização de água residual tratada a outro patamar: os usos directos para potabilizaçao através de águas residuais urbanas tratadas. Como exemplo de utilização de novas tecnologias e gestão das disponibilidades versus necessidades, a ilha do Porto Santo, no arquipélago da Madeira, foi considerada como caso de estudo, dado que o sistema de distribuição do Porto Santo é de origens múltiplas e os seus recursos hídricos naturais apresentam-se escassos face às necessidades. Assim, foi realizado um estudo qualitativo e quantitativo das correspondentes disponibilidades e necessidades, bem como a elaboração de diversos cenários que simulam problemas pontuais. Foram ainda calculados os custos de exploração associados à dessalinização e tratamento de águas residuais para cada cenário, bem como a comparação entre os resultados obtidos para cada um. Para tal, foram utilizados dados referentes às Águas e Resíduos da Madeira (2015), ao Campo de golfe da Quinta do Perú (2015), a dados estatísticos presentes na Direcção Regional de Estatística da Madeira (2013 e 2008) e alguns trabalhos sobre a hidrogeologia e qualidade dos recursos hídricos naturais existentes no Porto Santo (1994, 1997 e 2001). Quanto às condições hídricas actuais no Porto Santo, os resultados revelaram que não existem problemas de abastecimento, isto é, as disponibilidades de água são suficientes para cobrir as necessidades evidenciadas. Contudo, e principalmente durante os meses de verão, as necessidades para as quais se exige uma água de qualidade inferior, isto é, a agricultura e a rega do campo de golfe, apresentam-se superiores às disponibilidades de qualidade inferior, pelo que se tem de recorrer à dessalinizadora para suprir esses consumos menos exigentes em termos de qualidade. Este indicador revela ineficiência e, consequentemente, essa ineficiência revela-se nos custos finais de produção de água. Pode-se afirmar que quanto maior for a necessidade de dessalinização compensatória, isto é, a necessidade de compensar com água potável as necessidades que requerem uma qualidade de água inferior, maior será a ineficiência global do processo e mais altos serão os custos de exploração anuais.

Neste estudo apresentamos uma listagem atualizada com 443 espécies de borboletas (Papilionoidea e Hesperioidea) encontradas na Estação Ecológica do Jardim Botânico, Reserva do IBGE e Fazenda Água Limpa nas últimas três décadas. Nesta listagem foram reunidos dados de nossas coletas pessoais e coleções entomológicas, mas espécies com ocorrência apenas presumida não foram incluí­das. Nossos objetivos com esta publicação são: (1) demonstrar a importância destas unidades de conservação para a preservação da fauna de borboletas do Distrito Federal e do bioma Cerrado e (2) permitir o monitoramento futuro da biodiversidade deste grupo de insetos nestes locais.

Esta tesis pretende contribuir al fomento y utilización de la energía solar como alternativa para la producción de agua caliente en el sector agroindustrial. La demanda de agua caliente es un aspecto clave en un gran número de agroindustrias y explotaciones agrarias. Esta demanda presenta una gran variabilidad, tanto en los horarios en que se solicita como en la temperatura del agua del depósito requerida (TADr), difiriendo del perfil de demanda habitual para uso doméstico. Existe una necesidad de profundizar en la influencia que tiene la variación de la TADr en la eficiencia y viabilidad de estos sistemas. El objetivo principal de esta tesis es caracterizar el funcionamiento de un sistema solar térmico (SST) con captador de tubos de vacío (CTV) para producir agua a temperaturas superiores a las habituales en estos sistemas. Se pretende determinar la influencia que la TADr tiene sobre la eficiencia energética del sistema, cuantificar el volumen de agua caliente que es capaz de suministrar en función de la TADr y determinar la rentabilidad del SST como sistema complementario de suministro. Para ello, se ha diseñado, instalado y puesto a punto un sistema experimental de calentamiento de agua, monitorizando su funcionamiento a diferentes TADr bajo condiciones ambientales reales. Los resultados cuantifican cómo el aumento de la TADr provoca una disminución de la energía suministrada al depósito, pudiendo superar diferencias de 1000 Wh m-2 d-1 entre 40 ºC y 80 ºC, para valores de irradiación solar próximos a 8000 Wh m-2 d-1 (la eficiencia del sistema oscila entre 73% y 56%). Esta reducción es consecuencia de la disminución de la eficiencia del captador y del aumento de las pérdidas de calor en las tuberías del circuito. En cuanto al agua suministrada, cuanto mayor es la TADr, mayor es la irradiación solar requerida para que tenga lugar la primera descarga de agua, aumentando el tiempo entre descargas y disminuyendo el número de éstas a lo largo del día. A medida que se incrementa la TADr, se produce una reducción del volumen de agua suministrado a la TADr, por factores como la pérdida de eficiencia del captador, las pérdidas en las tuberías, la energía acumulada en el agua que no alcanza la TADr y la mayor energía extraída del sistema en el agua producida. Para una TADr de 80 ºC, una parte importante de la energía permanece acumulada en el depósito sin alcanzar la TADr al final del día. Para aprovechar esta energía sería necesario disponer de un sistema complementario de suministro, ya que las pérdidas de calor nocturnas en el depósito pueden reducir considerablemente la energía útil disponible al día siguiente. La utilización del sistema solar como sistema único de suministro es inviable en la mayoría de los casos, especialmente a TADr elevadas, al no ajustarse la demanda de agua caliente a la estacionalidad de la producción del sistema solar, y al existir muchos días sin producción de agua caliente por la ausencia de irradiación mínima. Por el contrario, la inversión del sistema solar como sistema complementario para suministrar parte de la demanda térmica de una instalación es altamente recomendable. La energía útil anual del sistema solar estimada oscila entre 1322 kWh m-2 y 1084 kWh m-2. La mayor rentabilidad se obtendría suponiendo la existencia de una caldera eléctrica, donde la inversión se recuperaría en pocos años -entre 5.7 años a 40 ºC y 7.2 años a 80 ºC -. La rentabilidad también es elevada suponiendo la existencia de una caldera de gasóleo, con periodos de recuperación inferiores a 10 años. En una industria ficticia con demanda de 100 kWh d-1 y caldera de gasóleo existente, la inversión en una instalación solar optimizada sería rentable a cualquier TADr, con valores de VAN cercanos a la inversión realizada -12000 € a 80 ºC y 15000€ a 40 ºC- y un plazo de recuperación de la inversión entre 8 y 10 años. Los resultados de este estudio pueden ser de gran utilidad a la hora de determinar la viabilidad de utilización de sistemas similares para suministrar la demanda de agua caliente de agroindustrias y explotaciones agropecuarias, o para otras aplicaciones en las que se demande agua a temperaturas distintas de la habitual en uso doméstico (60 ºC). En cada caso, los rendimientos y la rentabilidad vendrán determinados por la irradiación de la zona, la temperatura del agua requerida y la curva de demanda de los procesos específicos. ABSTRACT The aim of this thesis is to contribute to the development and use of solar energy as an alternative for producing hot water in the agribusiness sector. Hot water supply is a key issue for a great many agribusinesses and agricultural holdings. Both hot water demand times and required tank water temperature (rTWT) are highly variable, where the demand profile tends to differ from domestic use. Further research is needed on how differences in rTWT influence the performance and feasibility of these systems. The main objective of this thesis is to characterize the performance and test the feasibility of an evacuated tube collector (ETC) solar water heating (SWH) system providing water at a higher temperature than is usual for such systems. The aim is to determine what influence the rTWT has on the system’s energy efficiency, quantify the volume of hot water that the system is capable of supplying at the respective rTWT and establish whether SWH is feasible as a booster supply system for the different analysed rTWTs. To do this, a prototype water heating system has been designed, installed and commissioned and its performance monitored at different rTWTs under real operating conditions. The quantitative results show that a higher rTWT results in a lower energy supply to the tank, where the differences may be greater than 1000 Wh m-2 d-1 from 40 ºC to 80 ºC for insolation values of around 8000 Wh m-2 d-1 (system efficiency ranges from 73% to 56%). The drop in supply is due to lower collector efficiency and greater heat losses from the pipe system. As regards water supplied at the rTWT, the insolation required for the first withdrawal of water to take place is greater at higher rTWTs, where the time between withdrawals increases and the number of withdrawals decreases throughout the day. As rTWT increases, the volume of water supplied at the rTWT decreases due to factors such as lower collector efficiency, pipe system heat losses, energy stored in the water at below the rTWT and more energy being extracted from the system by water heating. For a rTWT of 80 ºC, much of the energy is stored in the tank at below the rTWT at the end of the day. A booster supply system would be required to take advantage of this energy, as overnight tank heat losses may significantly reduce the usable energy available on the following day. It is often not feasible to use the solar system as a single supply system, especially at high rTWTs, as, unlike the supply from the solar heating system which does not produce hot water on many days of the year because insolation is below the required minimum, hot water demand is not seasonal. On the other hand, investment in a solar system as a booster system to meet part of a plant’s heat energy demand is highly recommended. The solar system’s estimated annual usable energy ranges from 1322 kWh m-2 to 1084 kWh m-2. Cost efficiency would be greatest if there were an existing electric boiler, where the payback period would be just a few years —from 5.7 years at 40 ºC to 7.2 years at 80 ºC—. Cost efficiency is also high if there is an existing diesel boiler with payback periods of under 10 years. In a fictitious industry with a demand of 100 kWh day-1 and an existing diesel boiler, the investment in the solar plant would be highly recommended at any rTWT, with a net present value similar to investment costs —12000 € at 80 ºC and 15000 € at 40 ºC— and a payback period of 10 years. The results of this study are potentially very useful for determining the feasibility of using similar systems for meeting the hot water demand of agribusinesses and arable and livestock farms or for other applications demanding water at temperatures not typical of domestic demand (60ºC). Performance and cost efficiency will be determined by the regional insolation, the required water temperature and the demand curve of the specific processes in each case.