EM - Escola de Minas

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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.

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    Concretos de rejeito de barragem de minério de ferro : uma investigação de suas propriedades à avaliação do ciclo de vida de soluções de engenharia para blocos segmentais.
    (2023) Weba, Luciana Chaves; Fontes, Wanna Carvalho; Carvalho, José Maria Franco de; Fontes, Wanna Carvalho; Carvalho, José Maria Franco de; Pedroti, Leonardo Gonçalves; Caldas, Lucas Rosse
    A mineração e a construção civil são fundamentais para o desenvolvimento econômico global, porém podem acarretar impactos negativos, como acidentes geotécnicos, emissões de gases de efeito estufa e degradação ambiental. Ainda, no Brasil, eventos recentes como os rompimentos das barragens de Mariana e Brumadinho ressaltaram a necessidade de encontrar soluções sustentáveis para o gerenciamento dos rejeitos provenientes da mineração. Uma possível alternativa é a utilização de Rejeitos de Barragem de Minério de Ferro (RBMF) como componente de compósitos cimentícios. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi investigar os efeitos da incorporação de RBMF em concretos destinados à produção de blocos segmentais, utilizados para o paramento de sistemas de contenção de encostas. A análise abordou as emissões de CO2 e a energia incorporada ao longo do processo produtivo, levando em consideração dois modelos de blocos (A e B), assim como dois cenários de produção: um na planta industrial localizada na empresa mineradora e outro em uma planta industrial, na região metropolitana. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática abrangente sobre os métodos, softwares e bancos de dados mais utilizados nas Avaliações do Ciclo de Vida (ACV) de concretos, bem como sobre o Potencial de Aquecimento Global (PAG) associado ao ciclo de vida desses materiais. Os resultados confirmaram a alta contribuição da produção de concreto para o PAG, com variações médias de 160 a 795 kg CO2eq./m3 entre os concretos analisados. Em seguida, realizou-se uma avaliação das características físicas, mecânicas e ambiental dos concretos contendo RBMF, com substituições parciais de 25%, 50% e 75% ao total de agregados miúdos. O concreto com 25% de substituição apresentou resultados físico-mecânicos satisfatórios. A etapa de produção de matérias-primas foi a mais impactante, contribuindo com aproximadamente 98% das emissões de CO2 e 86% da energia incorporada. Apesar das considerações sobre as distâncias de transporte, constatou-se que a fabricação na mineradora não proporciona ganhos significativos de desempenho ambiental. No entanto, destaca-se que os blocos do tipo B apresentaram uma redução de cerca de 6%, enquanto o concreto do tipo A revelou uma diferença de 30% em desempenho mecânico-ambiental em comparação com os blocos convencionais, destacando o potencial dos concretos com RBMF na produção de blocos segmentais para a construção civil.
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    Análise exergoeconômica e ambiental do uso de um combustível derivado de resíduo sólido em um motor de combustão interna.
    (2023) Prudente, Lucas Rhuan; Leal, Elisângela Martins; Santana, Cláudio Márcio; Leal, Elisângela Martins; Santana, Cláudio Márcio; Bortolaia, Luis Antônio; Rocha, Ana Maura Araújo; Pujatti, Fabricio José Pacheco
    O descarte inadequado de pneus é uma preocupação ambiental urgente devido à sua decomposição extremamente lenta, levando até 600 anos. Este estudo foca em soluções ecologicamente responsáveis para acelerar a degradação de pneus, concentrando-se na transformação desses resíduos em combustível para motores a diesel, usando a pirólise. São comparados três tipos de combustíveis: óleo diesel convencional, óleo pirolítico de pneus e óleo pirolítico de madeira (Eucalyptus urograndis). A avaliação abrange eficiência energética, eficiência exergética, viabilidade econômica e impactos ambientais. O objetivo é determinar a adequação desses combustíveis para motores de combustão interna, visando promover o desenvolvimento sustentável. O estudo emprega análises teóricas em regime permanente, usando o software Diesel RK para modelar a combustão com base em propriedades de combustíveis provenientes de uma revisão bibliográfica. Três cenários são considerados, variando a proporção de óleo pirolítico nas misturas: o primeiro envolve misturas de óleo pirolítico de pneu (OPP) e diesel, em proporções de 10% OPP e 90% diesel, e 20% OPP e 80% diesel; o segundo cenário considera misturas de óleo pirolítico de Eucalyptus urograndis (OPE) e diesel, nas proporções de 10% OPE e 90% diesel, e 20% OPE e 80% diesel; e, por fim, o terceiro cenário emprega exclusivamente óleo diesel. Os resultados obtidos revelam desempenhos energéticos semelhantes para todas as variantes estudadas, com um destaque para a OPP10 que se comportou de forma similar ao diesel. A análise exergética identifica as perdas associadas a cada tipo de combustível, juntamente com a eficiência termodinâmica da segunda lei. Independentemente do valor do fator λ considerado, a análise exergética corrobora a viabilidade de aplicação dos combustíveis avaliados. Por meio da análise econômica, verifica- se a viabilidade econômica da adoção de misturas de óleo diesel com OPP e OPE. No que tange à análise ambiental, destaca-se o potencial de aprimoramento e a incorporação de parâmetros sustentáveis nas misturas, especialmente quando se trata dos combustíveis derivados do OPE. Desta forma, este estudo propõe uma avaliação abrangente das opções de combustíveis provenientes de resíduos de pneus e madeira, em comparação com o diesel convencional, com foco na eficiência energética, exergética, viabilidade econômica e impacto ambiental. Os resultados obtidos fornecem percepções valiosas para a busca por alternativas mais sustentáveis no contexto dos motores de combustão interna de ignição por compressão.
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    Dicas práticas de saneamento sustentável para o período de pandemia e além - cuidados do dia-a-dia.
    (2023) Vieira, Paulo de Castro; Felix, Ana Luiza Silva Santos; Melo, Liliam Ferreira Cunha de; Andrade, Flavio Marcio Alves de Brito; Seidl, Martin
    Este trabalho teve como objetivo realizar uma ação de educação ambiental em saneamento básico a partir do desenvolvimento e aplicação de um material didático sobre dicas de saneamento básico para serem utilizadas no dia a dia pela população durante o período e após pandemia de Covid-19, redobrando os cuidados necessários para a promoção da saúde pública e a preservação dos recursos naturais. O material foi desenvolvido a partir de uma equipe multidisciplinar constituída por alunos de graduação e pós-graduação, professores e pesquisadores da UFOP atuantes nas áreas do saneamento básico. Como etapa da elaboração do material foram levantadas quais instalações e atividades domiciliares típicas do saneamento básico nas habitações que teriam alguma influência no controle ou em uma possível disseminação do coronavírus, assim como as orientações sanitárias adequadas para manejar estes componentes. Após as etapas de pesquisas, redação, ilustrações e diagramação do texto foram originadas duas cartilhas, uma completa no formato do tipo e-book (com duas edições) e outra resumida no formato de folder, ambos para o público em geral com capacidade de leitura básica. O material apresenta a conceituação dos componentes do saneamento relacionados a infraestrutura pública e as instalações domiciliares denominados, respectivamente, “da porta para fora” e da “porta para dentro”. São identificados os componentes destas dimensões, bem como os atores responsáveis por cada um. As dicas práticas de sustentabilidade para os componentes domiciliares do saneamento são apresentadas individualmente para água potável, esgotos sanitários, águas de chuva e resíduos sólidos. Na sequência o material foi divulgado nas mídias de comunicação da UFOP e demais parceiros, assim como promovido em lives ao vivo no Youtube, com a realização de palestras e oficinas remotas pela internet com a população local e pelo comitê sanitário da UFOP. Acredita-se que essa ação de educação ambiental em saneamento básico pode ter contribuído na capacitação do público quanto as práticas populares de saneamento em prol da sustentabilidade em atenção ao controle da disseminação da Covid-19.
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    Diagnóstico participativo das condições de saneamento básico em um acampamento de desabrigados em Ouro Preto - MG.
    (2023) Tenorio, Natasha Rodrigues Vitorino Carvalho; Vieira, Paulo de Castro; Felix, Ana Luiza Silva Santos; Borges, Vitória Queiroz; Campos, Júlia Pereira
    O acesso ao saneamento básico e a água potável foi reconhecido como direito universal pela ONU em 2010 e desde 2015 consta como um dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável que compõem a agenda mundial de desenvolvimento. O acesso e monitoramento desses recursos em áreas não planejadas, irregulares ou favelizadas são dificuldades nas quais o poder público e os usuários dos sistemas devem trabalhar juntos para solucionar. Em vista disso, o estudo teve como objetivo realizar o levantamento das condições de saneamento básico de um acampamento de desabrigados do Movimento dos Trabalhadores Sem Teto em Ouro Preto. Por meio da matriz FOFA utilizada como metodologia na oficina de percepção das condições de saneamento e do diagnóstico de campo, elaborado a partir das orientações de normas técnicas para engenharia de saneamento e orientações técnicas de órgãos da área, além de visitas ao local e muito diálogo foi possível analisar os dados coletados. Os quais indicam, através da oficina, a falta de estrutura para estabelecer as condições ideais de moradia, segurança e apoio a essa parcela da população que encontra-se em situação de vulnerabilidade social. Inferência reafirmada através da análise do diagnóstico de campo onde a maior parte da estrutura presente no local foi desenvolvida e/ou adaptada pelos moradores. Nesse sentido conclui-se que a região tem condições de atingir os parâmetros ideais para o pleno desenvolvimento urbano do local de estudo e alcançar os parâmetros listados na ODS 6, porém falta apoio público, planejamento e monitoramento dos sistemas.
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    Avaliação do desempenho de um sistema de aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis no município de Ouro Preto (MG).
    (2023) Felix, Ana Luiza Silva Santos; Vieira, Paulo de Castro; Tenorio, Natasha Rodrigues Vitorino Carvalho; Seidl, Martin; Melo, Liliam Ferreira Cunha de
    O aproveitamento da água de chuva é uma importante fonte alternativa de abastecimento de água devido ao seu baixo custo, e por ser de fácil acesso à população. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema de aproveitamento de água de chuva por meio de monitoramento dos parâmetros físicoquímicos e microbiológicos para fins não potáveis. O sistema de captação e aproveitamento de água chuva (SAAC) foi implantado de forma participativa com a comunidade na sede da ACMBSC no bairro São Cristóvão, Ouro Preto - MG). O sistema foi construído para a coleta das águas pluviais a partir do escoamento superficial no telhado gerado pelas águas pluviais e foi monitorado em pontos de coleta. A qualidade de água das amostras coletadas foram analisadas pelos parâmetros físico-químicos e microbiológicos: pH, condutividade elétrica, turbidez, cor aparente, cor real, cloro residual livre, cloro total, coliformes totais e E. coli (presença/ausência). As análises foram realizadas até 24h após a coleta, seguindo as metodologias descritas em Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA; AWWA; WEF, 2012). Dentre os resultados observados identificou-se que o tempo de permanência da água nos reservatórios é variável durante as semanas, sendo consumido mais rapidamente em dias de atividades na ACMBSC. A análise microbiológica possibilitou indicar que após longo tempo de deposição da água no reservatório a quantidade de cloro consumida é mais alta do que quando a precipitações e consumo constante da água. Observa-se que anterior a todas as coletas os reservatórios foram completamente esvaziados e limpos, recebendo as precipitações e em seguida a coleta para análise. Conclui-se que, quando a períodos de estiagem, a qualidade da água pluvial quando ocorre as primeiras precipitações em relação aos parâmetros físicoquímicos é mais elevada quanto a condutividade e turbidez, o pH tende a ser mais ácido com precipitações mais frequentes. A cor real e aparente, tende ser cada vez menor com precipitações mais frequentes, em todas as etapas do sistema de captação e aproveitamento de água pluvial. O aproveitamento da água de chuva para fins não potáveis na ACMBSC por meio de um SAAC, atende aos requisitos normativos explicitados na NBR15527, que são considerados como pré-tratamentos pela norma: filtração ou gradeamento e o sistema de primeiro descarte.
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    Characterization of flotation tailings from Samarco and other varieties of sand for use in sand molding in the foundry industry.
    (2019) Figueiredo, Ricardo Augusto Martins; Oliveira, Sávio José de; Silva, Guilherme Francisco de Sales; Vieira, Cláudio Batista; Pinto, Maria Aparecida; Carneiro, Leandro Moreira; Seshadri, Varadarajan; Araújo, Denilson Rodrigues de; Vilela Neto, Gil Ribeiro
    Foundry sand used for molding should have specific properties so that molds with adequate strength, porosity, etc to produce defect free castings. Thus, characterization of two types of flotation tailings from the mineral processing of itabirites and three types of base sand for molding have been carried out. The resulting properties have been compared to evaluate the suitability of use of typical flotation tailing for the molding process. The main properties determined are the grain shape and structure, chemical composition, grain size distribution, fineness modulus, fines content, moisture content and loss on ignition. Furthermore other properties of these sands prepared with binders have been compared like compactability, permeability and green compressive strength for green sand. For cold set and sodium silicate/CO2 processes properties like tensile strength and bending strength have been evaluated. The results show that the flotation tailing SA2 presented a good potential of use in the foundry.
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    Disclosure do risco de fechamento de mina.
    (2022) Guimarães, Luanna Di; Lima, Hernani Mota de; Fonseca, Alberto de Freitas Castro; Lima, Hernani Mota de; Taveira, Ana Lúcia da Silva; Araújo, Uajará Pessoa
    Uma métrica utilizada pela indústria da mineração é a gestão de riscos, ou gestão de incertezas. Este estudo avalia, mede e sistematiza como são reportados, para a sociedade, os riscos relativos ao fechamento de mina, de forma livre e transparente em relatórios públicos ligados ao mercado de capitais, específicos da mineração e de promoção de transparência financeira e sustentável, de relevância mundial. Para avaliação das informações destes relatórios, quinze critérios de avaliação foram definidos em duas categorias: “Conteúdo do Relatório” e “Específico do Setor”. Os da primeira categoria, abrangem critérios relacionados à qualidade da informação e os da segunda, foram subdivididos em quatro grupos: planejamento de fechamento de mina, provisão financeira, estabilidade da unidade no fechamento e transição socioeconômica e engajamento da comunidade. Para avaliação da transparência dos relatórios públicos em relação os riscos associados ao fechamento de mina, 08 tipos de documentos representados por diferentes áreas de interesse e meios de divulgação foram selecionados e avaliados: Mercado de capitais (CVM, ESG, SEC); Promoção de transparência multisetorial (EITI e GRI); Típico do setor minerário (ICMM, IRMA e RMI). A avaliação dos relatórios ou organizações é apresentada a partir dos resultados da soma simples de aderência aos critérios de Conteúdo do Relatório e Específico, de forma crescente. O ESG apresenta aderência apenas aos critérios relacionados à qualidade da informação, mas é tecnicamente superficial, por não abordar o fechamento de mina ou ações voltadas para as temáticas ambiental, social e financeira. O formulário de referência, vinculado ao CVM, menciona o fechamento de mina, mas não detalhes da provisão financeira e aspectos técnicos específicos. A EITI, apresenta grande aderência aos critérios de transparência avaliados, porém é deficitária em informações específicas de fechamento de mina, assim como ao meio ambiente, requisitos sociais e financeiros. O suplemento do GRI (G4 MMS) é descritivo, não detalha a execução de um plano de fechamento, assim como a provisão financeira e riscos associados. O Form-20F além da menção ao fechamento de mina, apresenta e quantifica a provisão financeira e a vida útil da mina. O RMI não apresenta orientações ou critérios para fechamento, monitoramento e manutenção pós fechamento, e provisão financeira. Entretanto, possibilita comparar diferentes empresas ou unidades produtivas, de forma rápida e fácil, seguindo os critérios pré-definidos, bem como a evolução temporal destas avaliações. O ICMM apresenta alto grau de aderência à categoria específico, porém é deficiente na transparência de informações dado a indisponibilidade de relatórios das empresas contemplando a aderência e qualidade de informações de forma periódica. O IRMA teve o maior número de critérios aderentes à pesquisa (87%). Mas, não apresenta aderência no detalhamento da vida útil da mina (LOM) e informações específicas sobre a transição social e o uso futuro das áreas mineradas. Apresenta ações relacionadas ao planejamento e gestão para legados positivos e engajamento de stakeholders, porém, voltados à vida operacional da mina e não ao fechamento e pós fechamento. Os relatórios das auditorias realizadas são amplamente disponíveis na página oficial do IRMA e possuem fácil entendimento e acesso. As oito diferentes fontes de informação avaliadas fazem menção ao fechamento de mina em alguns dos documentos específicos para mineração, porém mesmo os relatórios com maiores pontuações de aderência, não apresentam nível de detalhe técnico e nem quantificam a provisão financeira para fechamento o que incorre em alto risco para o cumprimento das ações de fechamento.
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    Influência do fator de forma e do teor de adição de microfibras de resíduo de lã de vidro na resistência de argamassas de cimento Portland.
    (2023) Ferreira, Matheus Henrique Dela Costa; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Aguilar, Maria Teresa Paulino de; Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
    Como se já não bastasse os impactos climáticos causados pela acumulação dos gases estufas na atmosfera, também deve-se enfatizar o problema de contaminação terrestre, devido à adoção de práticas insustentáveis de descarte dos resíduos sólidos. Entre estes resíduos, destaca-se o resíduo de lã de vidro (RLV), oriundo de um tipo de isolamento termoacústico empregado em equipamentos industriais ou em construções residenciais. Neste trabalho, buscou-se uma alternativa para o reaproveitamento do RLV gerado em plantas siderúrgicas como uma fonte de microfibras para adição em matrizes de argamassa de cimento Portland. Dessa forma, foi feita a caracterização química, física e mineralógica do RLV utilizando técnicas de fluorescência e difração de raios-x, e microscopia eletrônica de varredura. Também foram avaliados os impactos na resistência mecânica das matrizes causados tanto pela variação do fator de forma das microfibras, como pelo teor de adição de RLV. Os teores de fibras adicionados nas dosagens propostas para este estudo foram de 0%; 2,5%; 5,0%; 7,5% e 15%. As argamassas com adição de fibras curtas e longas foram ensaiadas para obter a resistência à tração na flexão e à compressão, aos 7 e 28 dias de hidratação em regime submerso a temperatura ambiente. Os resultados das análises estatísticas feitas nos dados de resistência medidos revelaram que as fibras longas, com fator de forma maior, foram mais eficientes no ganho de resistência quando submetidas aos esforços de tração do ensaio de flexão. Já nos ensaios de compressão uniaxial, os efeitos predominantes no ganho de resistência foram promovidos devido a adição das fibras curtas, com menor fator de forma, mas com elevada área de superfície específica, o que favoreceu a formação de uma matriz densa. Portanto, concluiu- se que tanto o teor de adição de fibras quanto o fator de forma tiveram impacto positivo na resistência última. Assim, enquanto a adição de fibras curtas promoveu um ganho máximo de resistência a compressão de 43% para o traço LVM-15, a adição de fibras longas também foi responsável por um incremento máximo de 48% na resistência a tração para o traço LVL-15.
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    Usina autossustentável de incineração de lixo dispensável pela reciclagem : estudo de viabilidade para a cidade de Belo Horizonte.
    (2020) Souza, Bruna Araújo; Fernandes, Walliston dos Santos; Silva, Larissa Camilo de Souza Lima e; Santos, José Ronaldo Tavares; Barbosa, Gustavo Vinícius Duarte; Fonseca, Inara Kellen; Santos, Natália Tavares; Coimbra, Gustavo Rodrigues
    Esta pesquisa aborda um estudo preliminar propondo a utilização de um incinerador de lixo urbano como peça fundamental no processo de redução desses dejetos, ou seja, resíduos contaminados que teriam como destino aterros ou lixões, visto que toneladas de lixo se acumulam nesses locais e com o passar do tempo e aumento da população o problema se torna mais grave. A Prefeitura Municipal de Belo Horizonte trabalha com ações capazes de aumentar a quantidade de materiais que podem ser reaproveitados e transformados em outros produtos, sendo necessário apenas expandir as ações que existem. A proposta deste artigo é utilizar tecnologias já existentes e aprimorá-las, criando mecanismos que unam sociedade, sustentabilidade, ciência, trabalho e inovação em um só âmbito. Todavia, o processo começa nas residências com a separação correta do lixo, sendo que após a coleta seletiva a matéria-prima segue para os galpões onde cada classe receberá o tratamento adequado para transformação em novos produtos.O projeto propõe geração ininterrupta de energia através do uso de resíduos da reciclagem e uso de materiais. Além disso, é realizada uma pesquisa de opinião geral, que aborda questões sobre o processo a ser aplicado.
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    Estudo de viabilidade técnica e econômica para aplicação de organic photovoltaics (OPV) em um edifício residencial.
    (2020) Souza, Bruna Araújo; Medeiros, Jackson Cristiano de; Xavier, Marcus Vinícius Souza; Miranda, Sérgio Alves de; Fernandes, Walliston dos Santos; Santos, José Ronaldo Tavares; Vida, Laísa Emmanuelle Brandão Miguel; Dias, Helciene Moreira; Santos, Fábio Tavares
    O OPV (Organic Photovoltaics) é recomendado para locais onde não se possa instalar placas solares, como claraboias de shoppings ou fachadas de prédios. Este produto é desenvolvido e comercializado no Brasil e no mundo pela startup mineira (SUNEW), que vem se destacando como uma excelente alternativa de geração de energia elétrica. Quanto à metodologia, este estudo pode ser classificado como qualitativo, quantitativo e descritivo e para tal foi utilizado como referência um edifício residencial de médio porte. Ademais, foram analisados a utilização atual do local e paralelo a coleta de dados, quantificou-se o investimento inicial e o ganho ambiental por redução na emissão de carbono. Conclui-se que, os resultados obtidos foram satisfatórios por ser um produto novo no mercado. Entretanto, sua implantação requer um investimento elevado, o que inviabiliza sua aplicação em pequenos projetos, sendo direcionado a um público que visa produtos sustentáveis, e empresas que se apoiam no marketing verde para atingir esse nicho específico.