A presente pesquisa propõe a criação de um roadmap sustentável de economia circular voltado para a destinação de resíduos de embalagens flexíveis no Brasil, um dos principais desafios da cadeia de reciclagem devido à complexidade de sua composição multicamada e à contaminação por resíduos alimentares. O problema central está na baixa reciclabilidade dessas embalagens, agravado pela ausência de políticas públicas específicas, lacunas regulatórias e pela desarticulação entre os atores da cadeia produtiva. Dessa forma, observa-se uma urgência de soluções sustentáveis que considerem tanto os aspectos técnicos quanto comportamentais e normativos, uma vez que o modelo atual de reciclagem mecânica é ineficaz para esse tipo de resíduo. O projeto visa desenvolver um modelo estratégico baseado em uma abordagem multidisciplinar, envolvendo tecnologias adequadas ao tratamento de resíduos de embalagens flexíveis, análise crítica da norma ABNT NBR 13230 e a inclusão da responsabilidade estendida do consumidor como elemento-chave para a circularidade. O diferencial da proposta está na adaptação de metodologias internacionais, como o roadmap chileno da Ellen MacArthur Foundation, ao contexto brasileiro, levando em consideração suas especificidades sociais, econômicas, culturais e regulatórias. Com base nos modelos conhecidos, busca-se desenvolver um modelo sustentável de economia circular para a cadeia das embalagens flexíveis no contexto brasileiro, integrando os eixos: regulação, tecnologia, comportamento do consumidor e práticas institucionais. A inovação da pesquisa consiste no redesenho da gestão de resíduos com base em um modelo multidisciplinar e sistêmico, capaz de gerar valor econômico e social, reduzindo os impactos ambientais causados pela destinação inadequada. As tecnologias aplicadas incluem métodos de reciclagem avançados e análise sistêmica, com o objetivo de fomentar políticas públicas mais efetivas e alinhar o Brasil às práticas globais de circularidade.
Nome do Doutorando:
André Luiz dos Santos
Nome das Orientadoras:
Prof. (a) Dra. Liane Mahlmann Kipper; Prof. (a) Dra. Adriane Lawisch Rodriguez
Linha de Pesquisa: A presente pesquisa está vinculada a Linha 2. Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas.
A crescente contaminação de recursos hídricos por poluentes orgânicos e inorgânicos demanda o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e de baixo custo para tratamento de efluentes. Adicionalmente, o reuso de resíduos, particularmente aqueles da entomocultura, apresenta potencial para redução de impactos ambientais e ganhos técnicos devido às características particulares desses materiais. Neste contexto, este projeto propõe a produção de eletrodos a partir de biochar dopado, obtido via pirólise da biomassa residual de Hermetia illucens (mosca-soldado-negro), e avalia sua aplicação na remoção de contaminantes em águas residuárias. O estudo visa otimizar as condições de pirólise (temperatura, agentes dopantes como N e S) e caracterizar os materiais
produzidos quanto à sua estrutura, área superficial e propriedades eletroquímicas. Os eletrodos serão testados em sistemas de tratamento eletroquímico, com foco na degradação de poluentes específicos (como antibióticos, corantes ou metais pesados). Adicionalmente, será realizada uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para comparar os impactos ambientais dos eletrodos desenvolvidos com os convencionais, analisando sua viabilidade técnica e sustentabilidade. Os
resultados esperados ao longo dos 8 semestres de doutorado incluem participação em eventos, interação interinstitucional e internacional e publicação de artigos científicos de revisão, bem como de investigação experimental, avaliando a otimização de processos de pirólise e a validação de eletrodos sustentáveis para aplicação em sistemas de tratamento de águas residuárias.
Nome do Doutorando:
Eduardo Ezequiel Antunes Sosa
Nome da Orientadora:
Adriane de Assis Lawisch Rodriguez
Linhas de Pesquisa:
1. Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
2. Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos
Sustentabilidade em Microcervejarias: Impactos sociais, ambientais e econômicos associados aos cenários de valorização dos resíduos cervejeiros'
Nos últimos tempos, o setor cervejeiro, principalmente o artesanal, tem crescido bastante, motivado pelas novas preferências dos consumidores e pela procura por produtos únicos. Esse aumento na produção, contudo, também tem provocado um aumento na quantidade de resíduos e materiais secundários ao longo de todo o processo, gerando preocupações com o meio ambiente, a sociedade e a economia, principalmente nas cervejarias menores, que têm mais dificuldade em adotar práticas sustentáveis pela limitação financeira. Mesmo que os resíduos gerados sejam, em geral, limpos por virem de matérias-primas naturais, o descarte ainda é feito sem muita estratégia e sem foco na sustentabilidade. Por outro lado, existem várias iniciativas promissoras que mostram como aproveitar
esses materiais secundários de forma sustentável, como a recuperação de proteínas, o uso em materiais poliméricos e o cultivo de microalgas. No entanto, essas soluções nem sempre levam em conta os custos de implementação e, muito menos, os impactos sociais. As grandes cervejarias conseguem lidar melhor com esses problemas por terem maior capacidade de investir, enquanto as microcervejarias, que estão fortemente ligadas às suas comunidades locais, acabam afetando diretamente a sociedade ao seu redor, de forma positiva ou negativa. Nesse sentido, é fundamental encontrar um equilíbrio entre os aspectos ambientais, sociais e econômicos para alcançar um desenvolvimento sustentável. Ferramentas como a Avaliação do Ciclo de Vida e suas extensões, social e econômica, são instrumentos eficientes para analisar os impactos integrados ao longo do processo produtivo, embora seu uso ainda seja limitado no setor cervejeiro, principalmente em microcervejarias. Por isso, este trabalho tem como objetivo mapear as microcervejarias do Sul do Brasil, região com a maior concentração desse tipo de estabelecimento, identificando as práticas sustentáveis que já são utilizadas e analisando a viabilidade de tecnologias alternativas. A proposta envolve a análise de todos os cenários de geração de materiais secundários, escolhendo o de maior impacto para simular a adoção de práticas sustentáveis. A partir dessa simulação e da aplicação conjunta da ACV, ACV-S e ACV-E, será possível comparar os cenários e medir os verdadeiros impactos e benefícios da valorização dos resíduos. Assim, o estudo busca oferecer soluções práticas que promovam a sustentabilidade das microcervejarias, respeitando suas características e o contexto da região.
Nome da Doutoranda:
Julia Fernanda Radtke
Nome do(s) Orientador(es):
Ênio Leandro Machado e Adriane de Assis Lawisch Rodriguez
Linha de Pesquisa:
Linha 2 - Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Modelos de inferência causal aliados ao aprendizado de máquina para melhorar a previsão de áreas com maior potencial de sequestro de carbono
O combate às mudanças climáticas e a busca pela descarbonização são prioridades estratégicas alinhadas aos ODS 11 e 13. Em Santa Cruz do Sul, o Cinturão Verde destaca-se como um ativo ambiental essencial para o sequestro de carbono e manutenção da biodiversidade. No entanto, existe uma lacuna de conhecimento sobre o equilíbrio real entre as emissões geradas pelo tráfego veicular e a capacidade de mitigação da arborização em cidades de médio porte. O objetivo deste estudo é realizar um diagnóstico da captura e emissão de carbono no meio urbano, integrando revisão bibliográfica e coleta de dados em campo na região central da cidade. Com uma abordagem mista e processamento de dados utilizando linguagem de programação (Python), a pesquisa analisará a relação entre o fluxo de veículos e a eficiência dos serviços ecossistêmicos locais. A partir desses dados, serão desenvolvidos cenários de simulação para fundamentar diretrizes de políticas públicas e atividades de educação ambiental. Assim, a pesquisa visa fornecer evidências científicas para auxiliar gestores em decisões sobre sustentabilidade alinhada à mobilidade urbana.
Nome do Doutorando:
Jusicleiton Santos Pereira
Nome do(s) Orientador(es):
Profª. Dra. Liane Mahlmann Kipper e Profº. Dr. Leandro Gauss (Unisinos)
Linha de Pesquisa:
Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas (Linha 2)
Inovações sustentáveis: adoção de tecnologias baseadas em inteligência artificial como estratégia de eficiência das práticas ESG em organizações industriais
O avanço da inteligência artificial (IA) apresenta-se como uma das transformações mais significativas para o setor industrial, não apenas pela automação de processos, mas pela capacidade de apoiar decisões estratégicas alinhadas às práticas ambientais, sociais e de governança (ESG). Entretanto, a integração dessas tecnologias ainda é marcada por desafios relacionados à ética, à governança e à mensuração de impactos reais na sustentabilidade corporativa. Nesse contexto, o problema central desta pesquisa reside na ausência de modelos analíticos que conciliem, de forma estruturada, a aplicação da IA com indicadores ESG, capazes de orientar indústrias em direção a práticas produtivas mais eficientes e responsáveis.
A justificativa para o estudo fundamenta-se na necessidade global de enfrentar crises climáticas, energéticas e sociais, em um cenário em que organizações industriais desempenham papel estratégico na redução de emissões e no uso eficiente de recursos naturais. A adoção da IA, nesse contexto, pode otimizar cadeias produtivas, reduzir desperdícios e ampliar a rastreabilidade, fortalecendo o compromisso com a economia circular e os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Porém, também destacam-se riscos como o greenwashing e os elevados custos ambientais de data centers, exigindo novas abordagens metodológicas para assegurar que a tecnologia seja aplicada de forma ética e sustentável.
O objetivo dessa pesquisa é propor e validar um modelo teórico-prático de implementação da IA na gestão de recursos naturais em ambientes industriais, integrando critérios ESG da dimensão de Sustentabilidade Ambiental, como, por exemplo, emissões de carbono, gestão de recursos naturais e uso de energias renováveis, como referência. Para isso, serão utilizadas metodologias mistas, combinando revisão sistemática da literatura e análise bibliométrica com survey aplicado em indústrias brasileiras de médio e grande porte, complementado por estudo de caso e/ou simulação computacional.
A originalidade da proposta está em alinhar avanços tecnológicos às bases conceituais da gestão ambiental, com a finalidade de estruturar um framework que auxilie gestores na tomada de decisões orientadas pela sustentabilidade. A inovação reside na integração entre ciência de dados e governança socioambiental, oferecendo subsídios para políticas corporativas mais transparentes e eficazes. Assim, a pesquisa pretende contribuir tanto para o avanço científico quanto para a prática industrial, estabelecendo um caminho inovador para o desenvolvimento sustentável orientado por tecnologias inteligentes.
Nome da Doutoranda:
Marciane Mueller
Nome das Orientadoras:
Profa. Dra. Liane Mahlmann Kipper e Profa. Dra. Rejane Frozza – PPGSPI (colaboradora)
Linha de Pesquisa:
Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e
Emissões Atmosféricas
O presente estudo aborda o aproveitamento do hidrolato e do resíduo de fundo de dorna como coprodutos da cadeia produtiva de óleos essenciais, propondo a caracterização fitoquímica e a avaliação do potencial biológico de matrizes da biodiversidade brasileira. Durante o processo de destilação por arraste a vapor para obtenção de óleos essenciais, o rendimento da fração oleosa representa apenas 0,1% a 3% da biomassa seca inicial, gerando volumes massivos de efluentes aquosos — o hidrolato e o fundo de dorna — que são tradicionalmente descartados como resíduo. Sob a ótica da Economia Circular e dos princípios da Química Verde, esses efluentes representam não apenas um passivo ambiental devido à alta carga orgânica, mas também um desperdício de biomoléculas de alto valor agregado, especialmente polifenóis, ácidos fenólicos e flavonoides que, por possuírem maior afinidade pela fase aquosa, permanecem retidos nesses coprodutos. O estudo concentra-se em três espécies nativas dos biomas Mata Atlântica e Pampa: Araucaria angustifolia (pinheiro-do-paraná), rica em lignanas e neolignanas; Baccharis dracunculifolia (alecrim-do-campo ou vassourão), principal fonte botânica da própolis verde brasileira e abundante em ácidos fenólicos como artepilin C e ácido rosmarínico; e Eugenia uniflora (pitangueira), fonte excepcional de flavonoides glicosilados e taninos. A metodologia compreende a obtenção das matrizes como subprodutos do processo de hidrodestilação industrial, seguida de secagem controlada e extração verde assistida por ultrassom com rotas hidroetanólicas. O perfilamento fitoquímico será conduzido por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detector de Arranjo de Diodos, empregando o método de adição padrão para eliminar interferências de matriz e garantir precisão quantitativa. A validação do potencial biológico será realizada in vitro por meio de ensaios antioxidantes (DPPH, FRAP e ORAC) e determinação da atividade antimicrobiana pela Concentração Inibitória Mínima
frente a Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os resultados preliminares já demonstram que o Vassourão demonstrou apreciável concentração fenólica. Espera-se confirmar que os coprodutos aquosos da destilação preservam capacidade antioxidante e antimicrobiana significativa, validando tecnicamente sua aplicação como conservantes naturais em substituição a aditivos sintéticos como BHT e BHA, cuja segurança tem sido questionada. Ademais, a valorização desses resíduos como insumos bioativos sustentáveis e de baixo custo alinha-se às demandas globais de bioeconomia.
Nome da Doutoranda:
Michele Junkherr Rodrigues
Nome do(s) Orientador(es):
Profa. Rosana de Cassia de Souza Schneider e Prof. Valeriano Antonio Corbellini
Linha de Pesquisa:
Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Uma nova abordagem sustentável para o biocontrole de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici e bioestimulação de sementes de Solanum lycopersicum.
O uso intensivo de agrotóxicos na agricultura tem provocado sérios impactos ambientais, resultando na poluição dos ecossistemas e na geração de riscos imediatos e futuros à saúde humana e animal. Nesse contexto, as sementes desempenham papel central na produção agrícola, pois concentram o potencial genético de cultivares desenvolvidas por meio de processos de melhoramento rigorosos e de alto custo. Em culturas de elevado valor agregado, como o tomate, a preservação da qualidade genética e fisiológica das sementes é crucial, sobretudo diante da suscetibilidade a patógenos como Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Diante desse cenário, torna-se essencial o desenvolvimento de estratégias sustentáveis que reduzam a dependência de agrotóxicos, conciliando produtividade e preservação ambiental. O presente projeto propõe o desenvolvimento de um filme biopolimérico à base de microalgas, com dupla função: atuar como agente de biocontrole contra Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici e como potencial bioestimulante para o tratamento de sementes de Solanum lycopersicum (tomate). Inicialmente, será selecionada a microalga mais promissora, com base em ensaios de antagonismo ao patógeno. Em seguida, serão avaliados biopolímeros adequados para a imobilização da microalga, possibilitando a formação do biofilme aderido às sementes. Por fim, a eficácia da tecnologia será validada por meio de testes de germinação em BOD e em casa de vegetação, de modo a verificar tanto o efeito protetor quanto o estímulo ao
desenvolvimento inicial das plântulas.
Nome da Mestranda:
Alessandra de Oliveira Machado
Nome das Orientadoras:
Profa. Lisianne Brittes Benitez e Profa. Rosana de Cássia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental.
Sistema Integrado de Reator Óxico-Anóxico com Wetlands Construídos do Tipo Francês em Duplo Estágio Sequencial
A pesquisa consistirá no monitoramento e avaliação de uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) em escala piloto, a ser implantada na Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC) em colaboração com a empresa WK Ambiental, que cederá o sistema em comodato. A ETE terá como principais componentes um reator de lodo ativado seguido de um wetland construído, dimensionados para tratar parte dos efluentes sanitários do campus. O projeto tem como objetivos gerar dados científicos para o avanço das tecnologias de saneamento ambiental e oferecer uma plataforma de divulgação das soluções tecnológicas da WK Ambiental. Para a UNISC e seu Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental (PPGTA), a iniciativa fortalece a interação entre academia e setor produtivo, contribui para a formação de pesquisadores e atende a uma demanda institucional ao buscar otimizar o tratamento dos próprios efluentes. Ademais, o sistema atual da universidade apresenta limitações na remoção de nitrogênio e fósforo, elementos associados à eutrofização. A configuração proposta, ao integrar lodo ativado e wetland construído, apresenta elevada eficiência na remoção de nutrientes, oferecendo melhorias à infraestrutura de saneamento da UNISC e consolidando-se como laboratório vivo para pesquisa e ensino em tecnologia ambiental.
Nome da Mestranda:
Andréia Ulinoski Pereira
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Enio Leandro Machado, Profa. Adriane de Assis Lawisch Rodriguez
Linha de Pesquisa: Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Avaliação do Ciclo de Vida de bioinsumos agrícolas a partir da biomassa de microalgas.
A agricultura moderna enfrenta o dilema da demanda de alimentos contra os impactos ambientais gerados pelo uso intensivo de agrotóxicos e fertilizantes sintéticos. Esses insumos, embora elevem a produtividade, estão associados à contaminação do solo e da água, à perda de biodiversidade e a riscos para a saúde humana. Diante dessa problemática, a busca por soluções sustentáveis se torna imprescindível, e as microalgas despontam como uma alternativa promissora neste quesito. Mapear os processos e conhecer seus impactos se torna relevante nesse cenário, fortalecendo e mostrando caminhos para uso de insumos que contribuam para a sustentabilidade agrícola. Dentre os bioinsumos em potencial para a agricultura estão as microalgas. Elas são microrganismos
fotossintetizantes que oferecem inúmeros benefícios, uma vez que apresentam riqueza em nutrientes essenciais para as plantas, como nitrogênio, fósforo, potássio, além de micronutrientes, fornecendo uma nutrição equilibrada que se assemelha àquela promovida por fertilizantes sintéticos, mas de forma orgânica e gradual. Além disso, as microalgas contêm compostos responsáveis pela bioestimulação do crescimento das plantas, promovendo o desenvolvimento radicular, aumentando a taxa de fotossíntese e melhorando a absorção de nutrientes do solo. Neste sentido, o projeto busca avaliar processos na produção de microalgas, preparação e uso como bioinsumos na produção de mudas de hortaliças. Uma ferramenta crucial nesse contexto é a Análise do Ciclo de Vida (ACV), servindo para avaliar a viabilidade ambiental da produção e aplicação da biomassa e todo o processo envolvendo as microalgas. Outras ferramentas e conceitos importantes dentro da ACV avaliam o aproveitamento de nutrientes, o uso de água, a fixação de carbono e a eficiência energética envolvida no processo, tornando-se o processo de grande importância, seja em questões ambientais ou econômicas.
Nome da Mestranda:
Andreza Cristine Kaercher da Veiga
Nome do(s) Orientador(es):
Profa. Rosana de Cássia de Souza Schneider, Prof. Ênio Leandro Machado.
Linha de Pesquisa: Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental.
USO DE TÉCNICAS INFRAVERMELHAS E QUIMIOMETRIA NA AVALIAÇÃO DE EFLUENTE SANITÁRIO - A minimização dos impactos ambientais no controle analítico
Os métodos convencionais de análises para monitoramento de efluentes sanitários geram grande quantidade de resíduos, compra de reagentes, além de serem análises que demandam tempo para obtenção dos resultados. Com a visão de otimização das análises convencionais de efluentes, optou-se pela coleta de amostras da Estação de Tratamento de Efluentes Sanitários (ETE) da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC) em quatro pontos de coleta: Tanque Equalizador (Efluente Bruto), Pós UASB, Pós Biofiltro e Efluente Tratado (Pós Decantador de Dortmund). O período de coleta de amostras e análises ocorrerá de abril de 2025 a abril de 2026, totalizando 52 campanhas de coleta e 208 amostragens. As análises laboratoriais serão divididas em três etapas, considerando a frequência semanal, quinzenal e mensal, conforme os seguintes parâmetros: Análise semanal: Oxigênio Dissolvido, Turbidez, Condutividade, Sólidos Totais Dissolvidos, Alcalinidade, pH, Temperatura do efluente, Temperatura do ar no momento da coleta, Vazão (m³/h) e volume de precipitado. Análises quinzenais: DQO, Nitrogênio Amoniacal, Fósforo Solúvel, DBO₅ e Sólidos Sedimentáveis. Análises mensais: Fósforo Solúvel, Nitrogênio Amoniacal, Nitrogênio Nitrato, Nitrogênio Nitrito, Nitrogênio Total e DQO. Conjuntamente, será realizada análise de Espectroscopia no Infravermelho Médio (MIR), faixa espectral de 4000 a 650 cm⁻¹, utilizando 2 µL de amostra, e no Infravermelho Próximo, faixa espectral de 12000 a 5000 cm⁻¹, com um volume de 1 mL de amostra. Após a coleta do efluente, será acondicionada uma alíquota de 3 mL sob congelamento. As análises descritas acima serão realizadas na amostra no momento da coleta e preservada (congelada) após 4 semanas (1 mês) e 26 semanas (6 meses) para verificação de possíveis interferentes devido à preservação da amostra. Para o processamento dos dados espectrais, será adotada análise de componentes principais (PCA) e regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), que permitem a identificação e quantificação simultânea de compostos. A partir deste estudo proposto, pretende-se a otimização de análises químicas mais rápidas (velocidade de análises), limpas, sustentáveis, proporcionando a determinação simultânea de parâmetros de carga dos efluentes e caracterização e monitoramento da estação de tratamento de efluentes.
Nome do Mestrando:
Carlos Eduardo Flores dos Santos
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Valeriano Antônio Corbellini
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de Pesquisa: (Linha nº 1) Águas de abastecimento e residuárias.
Comparativo da diversidade de fitonematóides em soja (Glycine max L.) - Utilizando ferramentas moleculares em sistemas de cultivo orgânico e convencional
A sojicultura brasileira, pilar da economia nacional e crucial para a segurança alimentar global, enfrenta um grave problema fitossanitário que gera perdas anuais de R$ 35 bilhões: a infestação por fitonematoides. O problema, agravado pelas mudanças climáticas, é silencioso e de difícil diagnóstico. Os métodos convencionais de identificação são lentos, onerosos e imprecisos, levando a um manejo ineficiente e ao uso excessivo de nematicidas químicos, com impactos ambientais negativos. Paralelamente, cultivos orgânicos de soja vêm crescendo em pequenas regiões produtoras, mas o controle de fitonematoides permanece limitado. Este projeto busca superar essas limitações por meio de diagnóstico molecular para identificar e caracterizar as principais espécies (Meloidogyne spp., Heterodera glycines, Pratylenchus brachyurus, etc.) em amostras de solo e raízes, comparando sistemas de cultivo orgânico e convencional. A tecnologia central aplicada é a reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR), um método rápido, sensível e específico que permite uma análise em larga escala, superando as barreiras da identificação morfológica. A partir dos resultados, espera-se elaborar um mapeamento detalhado da incidência de fitonematoides nos diferentes sistemas de cultivo, o que permitirá recomendar práticas de manejo direcionadas. Essa estratégia contribuirá para a redução do uso de agrotóxicos, mitigação da contaminação ambiental, diminuição das perdas econômicas e fortalecimento de uma cadeia produtiva de soja mais resiliente e ambientalmente responsável.
Nome da Mestranda:
Daniela Troian dos Santos
Nome do Orientador:
Prof. Dr. Alexandre Rieger
Linha de Pesquisa: 4 - Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Dispositivos eletrônicos de Fumar Ilegais: Riscos Ambientais e Composição Química dos líquidos dos e-cigarretes.
Este projeto visa caracterizar a composição química dos líquidos presentes em dispositivos eletrônicos de fumar (DEFs) comercializados ilegalmente no Sul do Brasil e avaliar os impactos ambientais do descarte inadequado desses produtos. Os DEFs, compostos majoritariamente por plástico, metal e baterias de íon de lítio, funcionam aquecendo líquidos com nicotina, propileno glicol e aromatizantes. O estudo será realizado em três etapas principais para avaliar os impactos
ambientais do descarte de dispositivos eletrônicos de fumar (DEFs) comercializados ilegalmente no Brasil. Primeiramente, será realizada uma revisão bibliográfica buscando aprofundamento científico no assunto. Até o momento, foram selecionados 18 artigos científicos entre 2020 e 2025, por meio de bases como Science Direct, Scopus e Google Acadêmico, com foco em palavras-chave relacionadas a dispositivos eletrônicos de fumar (DEFs) e seus impactos. Bem como, uma etapa que envolve uma survey com usuários para entender padrões de uso e descarte e uma coleta dos DEFs por meio de descarte voluntário, identificando seus mecanismos e componentes. Independentemente do modelo e tipo, a ideia será avaliar e classificar os componentes buscando sanar gaps sobre a forma de descarte, pois são classificados como resíduos eletrônicos e tóxicos, e representam desafios ambientais. A segunda etapa consiste na análise físico-estrutural dos DEFs descartados, com desmontagem e quantificação dos materiais. A terceira etapa foca na análise química dos líquidos por técnicas como ATR-FTIR, GC-MS/FID e ICP-OES, visando identificar a composição química dos líquidos contidos nos dispositivos. O projeto seguirá normas éticas e técnicas, contribuindo para a compreensão dos riscos ambientais e à saúde pública associados aos DEFs.
Nome do Mestrando:
Douglas Eduardo da Silva
Nome do(s) Orientador(es):
Profa. Rosana C. S. Sheneider
Prof. Adilson B. Costa
Linha de Pesquisa: Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Valorização de resíduos agroindustriais de soja e arroz como estratégia de economia circular - Produção de biogás e biofertilizante por microrganismos nativos
A crescente demanda por soluções sustentáveis para o aproveitamento de resíduos agroindustriais motiva a busca por tecnologias que integrem geração de energia renovável e produção de insumos agrícolas. Este projeto propõe o uso de resíduos de soja e arroz como substratos para a produção de biogás e biofertilizantes por meio de processos fermentativos mediados por microrganismos como cianobactérias, bactérias e fungos produtores de enzimas proteolíticas e celulolíticas. A abordagem envolve a triagem e o isolamento de cepas microbianas a partir dos próprios resíduos, visando selecionar aquelas com maior potencial para promover a digestão anaeróbia eficiente. O objetivo do estudo é identificar microrganismos capazes de otimizar a geração de biogás e, simultaneamente, produzir um digestado rico em nutrientes, apto para ser aplicado como biofertilizante na agricultura. Espera-se, com isso, contribuir para a valorização de resíduos agrícolas, promover a economia circular no setor rural e reduzir a dependência de fertilizantes sintéticos e fontes fósseis de energia. O
biofertilizante demonstra uma redução nas emissões de gases de efeito estufa em comparação aos fertilizantes químicos e, com o GHG Protocol, será mensurado e comprovado.
Nome do Mestrando:
Eduardo Augusto Schneider
Nome da Orientadora:
Lisianne Brites Benittez
Linha de Pesquisa: Linha 4 – Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
Diagnóstico do grau de maturidade ESG (Environmental, Social and Governance)- Em uma empresa de médio porte de logística e distribuição de alimentos do Vale do Rio Pardo, Rio Grande do Sul, Brasil.
O conceito de sustentabilidade corporativa tem se consolidado como elemento estratégico, destacando-se o ESG (Environmental, Social and Governance), que integra desempenho econômico, impacto socioambiental e governança responsável. A Economia Circular surge como aliada ao ESG, promovendo a otimização de recursos, a redução de impactos ambientais e o fortalecimento da resiliência corporativa. A adoção de modelos de maturidade ESG permite avaliar o nível de integração das práticas sustentáveis nas organizações, identificar oportunidades de aprimoramento e orientar estratégias de longo prazo. Este estudo tem como objetivo diagnosticar o grau de maturidade ESG de uma empresa de médio porte do setor de logística e distribuição de alimentos no Vale do Rio Pardo, Rio Grande do Sul, analisando práticas de sustentabilidade e economia circular, além de propor indicadores para o monitoramento do relacionamento com fornecedores e clientes. Para tanto, a pesquisa será conduzida como estudo de caso exploratório, de abordagem qualitativa, combinando revisão de literatura, aplicação de questionários junto aos gestores das áreas Ambiental, Social e de Governança, colaboradores e direção. Através da metodologia aplicada, espera-se identificar o nível de maturidade ESG da empresa, mapear áreas que necessitam de atenção e propor indicadores e ações estratégicas, incluindo a estruturação de um comitê de sustentabilidade. Os resultados visam fornecer informações replicáveis para outras empresas de médio porte do setor de logística e distribuição de alimentos, fortalecendo a cultura de sustentabilidade, promovendo a integração de práticas de economia circular e aumentando a competitividade e resiliência corporativa.
Nome da Mestranda:
Fabiele Cristine Hintz
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Jorge André Ribas Moraes
Profa. Liane Mahlmann Kipper
Linha de Pesquisa: Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Identificação Molecular do Complexo Diaporthe Associado à Cultura da Soja (Glycine max L)- Implicações para a Sustentabilidade Ambiental no Manejo Agrícola.
A soja (Glycine max L.) é a principal commodity agrícola do Brasil, desempenhando um papel estratégico no abastecimento global de proteína vegetal e na economia nacional. No entanto, sua produtividade é constantemente ameaçada por fungos fitopatogênicos, especialmente por espécies do complexo Diaporthe, responsáveis por doenças como cancro-da-haste, podridão de sementes e necroses foliares. O manejo dessas doenças, historicamente, tem se apoiado no uso intensivo de fungicidas, classificados como agrotóxicos, os quais, embora eficazes a curto prazo, resultam em impactos ambientais, riscos à saúde, custos elevados e na crescente seleção de populações fúngicas resistentes. Nesse cenário, torna-se urgente o desenvolvimento de alternativas que permitam reduzir a dependência química da agricultura, favorecendo práticas mais sustentáveis. Este projeto propõe a aplicação de ferramentas moleculares, com destaque para a PCR em tempo real (qPCR), como estratégia para a identificação e a caracterização de espécies do gênero Diaporthe em amostras de soja provenientes de diferentes regiões e sistemas de manejo. Essa abordagem possibilita a detecção precoce dos patógenos, antes mesmo da manifestação de sintomas visíveis, o
que permite intervenções mais assertivas e direcionadas. O diferencial desta pesquisa está na integração entre microbiologia, biotecnologia e sustentabilidade ambiental. O uso do diagnóstico molecular reduz a necessidade de aplicações preventivas de agrotóxicos, viabilizando um manejo mais racional e alinhado às práticas de produção agrícola de baixo impacto. Além disso, os resultados esperados incluem o mapeamento da diversidade genética de Diaporthe spp. em diferentes contextos produtivos, contribuindo para a formulação de estratégias regionais de manejo integrado de doenças. O projeto está diretamente conectado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), sobretudo ao ODS 2 (Fome Zero e Agricultura Sustentável), ao ODS 12 (Consumo e Produção Responsáveis), ao ODS 13 (Ação contra a Mudança Global do Clima) e ao ODS 15 (Vida Terrestre), ao propor soluções inovadoras para conciliar alta produtividade com conservação ambiental. Dessa forma, espera-se que esta pesquisa fortaleça o desenvolvimento de práticas agrícolas que diminuam a dependência do uso intensivo de agrotóxicos e ampliem a sustentabilidade no cultivo da soja.
Nome da Mestranda:
Helem Amanda Kopp
Nome do Orientador:
Alexandre Rieger
Linha de Pesquisa: Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Wetlands construídos como sistema descentralizado de tratamento de água de canteiros floating de produção de mudas de tabaco em propriedade rural
O cultivo de tabaco no Vale do Rio Pardo, Rio Grande do Sul, é caracterizado pelo uso intensivo de agrotóxicos. O sistema floating de produção de mudas gera anualmente volumes significativos de águas residuárias contaminadas com pesticidas e fertilizantes, as quais são frequentemente descartadas no ambiente sem tratamento, representando um risco de contaminação dos solos e dos recursos hídricos, além de um perigo para a saúde pública. Este projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento e a avaliação da eficiência de um sistema piloto descentralizado de tratamento de efluentes, composto por wetlands construídos de fluxo vertical (WCFV) e de fluxo horizontal (WCFH), para a detoxificação destes resíduos. O desempenho do sistema será avaliado por meio de análises cromatográficas para a identificação e a quantificação dos pesticidas, bem como por bioensaios ecotoxicológicos em três níveis tróficos: vegetal (Allium cepa – testes de aberrações cromossômicas e de micronúcleo), invertebrado (Daphnia magna – ensaio-cometa e teste de ecotoxicidade) e vertebrado (Danio rerio – ensaio-cometa e teste de micronúcleo). Os resultados buscarão demonstrar a eficácia do sistema na redução da carga tóxica dos efluentes, visando ao seu potencial reúso em atividades agrícolas. O projeto busca ser uma alternativa tecnológica sustentável e de baixo custo para o tratamento de águas contaminadas em pequenas propriedades rurais, alinhando-se aos princípios da tecnologia ambiental.
Nome do ou Mestrando:
Ricardo Henrique Kretzmann
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Carlos Alexandre Lutterbeck
Prof. Alexandre Rieger
Linha de Pesquisa: 1. Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Modelagem Preditiva de Dados Hidrológicos e Climáticos da Bacia do Rio Taquari-Antas
Este projeto propõe uma estratégia inovadora para aprimorar a previsão de eventos hidrometeorológicos extremos na Bacia do Taquari-Antas, região historicamente afetada por enchentes e enxurradas. O objetivo central é desenvolver um sistema integrado de gestão de dados climáticos e hidrológicos, combinando a organização de informações dispersas, a seleção de modelos preditivos e a aplicação de tecnologias como Machine Learning. A iniciativa busca substituir abordagens reativas por um modelo preventivo, alinhado às demandas de sustentabilidade e segurança para as comunidades locais. A bacia enfrenta desafios agravados pela fragmentação de dados e pelas mudanças climáticas, com chuvas intensas e irregulares que ampliam os riscos de desastres. A proposta resolve essas lacunas por meio da consolidação de bases de dados de fontes variadas, criando um banco de dados unificado e padronizado. Paralelamente, modelos físicos consolidados, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool), serão testados em conjunto com técnicas de inteligência artificial, permitindo comparar as vantagens e limitações de cada método. Essa integração visa aumentar a precisão de previsões para eventos como cheias e secas, auxiliando no planejamento de infraestruturas críticas e nas ações de órgãos públicos. A metodologia divide-se em etapas práticas: coleta e tratamento de dados históricos, seleção de ferramentas baseada em critérios como desempenho em cenários passados e viabilidade técnica, calibração de modelos e simulação de cenários futuros. A validação cruzada com eventos extremos já registrados garantirá confiabilidade às projeções. Como resultado, espera-se gerar relatórios estratégicos e mapas temáticos que apoiem a tomada de decisão, além de uma plataforma adaptável a outras bacias hidrográficas. O projeto destaca-se ao unir conhecimentos tradicionais em hidrologia com inovações em ciência de dados, promovendo uma transição da gestão de crises para um ciclo
contínuo de prevenção. Os impactos positivos incluem a proteção de comunidades ribeirinhas, o apoio à agricultura local e a redução de danos socioeconômicos. Ao combinar tecnologias emergentes com análises contextualizadas, a proposta não apenas aborda problemas imediatos da região, mas também estabelece um padrão replicável para o enfrentamento de desafios climáticos e eventos extremos.
Nome do(a) Doutorando(a) ou Mestrando (a):
Robson Alencar Wendel
Nome do(s) Orientador(es):
Adilson Ben da Costa, Priscila Pacheco Mariani
Linha de Pesquisa: Desenvolvimento, difusão e adoção e medidas de resiliência e resposta a desastres climáticos; Processos de gestão pública relacionados à resiliência e respostas perante desastres climáticos; Desenvolvimento e/ou aplicação de inteligência artificial.
Proposta de estratégias de mitigação de danos e recuperação de áreas rurais impactadas por inundações, a partir do mapeamento de risco e da análise do uso do solo.
O estudo tem como objetivo geral investigar e propor estratégias de mitigação de danos e recuperação de áreas rurais impactadas por inundações, considerando o mapeamento de risco e a análise do uso do solo, a fim de subsidiar o planejamento territorial e de infraestrutura frente a eventos climáticos extremos. Para atingir esse propósito, foram definidos quatro objetivos específicos: (i) realizar um levantamento bibliográfico em bases de dados internacionais sobre técnicas de mitigação e recuperação de áreas rurais afetadas; (ii) mapear áreas de risco de inundação nos Vales do Rio Pardo e do Taquari, utilizando ferramentas de Sensoriamento Remoto (SR) e Sistemas de Informações Geográficas (SIG); (iii) analisar a relação entre o uso e a ocupação do solo agrícola e a vulnerabilidade das comunidades locais, com foco nos agricultores; e (iv) propor um plano de ação com diretrizes de manejo do solo e de recuperação de infraestrutura rural, voltado à redução de riscos e ao apoio a políticas públicas. A pesquisa justifica-se pela relevância dos eventos hidrometeorológicos recentes no Rio Grande do Sul, que ocasionaram perdas humanas, sociais, ambientais e econômicas sem precedentes. Localidades como o município de Sinimbu e o
distrito de Monte Alverne, localizados na Bacia do Rio Pardo, bem como áreas do Vale do Taquari, foram severamente impactados pelas inundações de 2024. O estudo propõe investigar essas regiões, selecionadas com base em georreferenciamento e informações fornecidas pela Defesa Civil. A fundamentação teórica destaca que as inundações são os desastres naturais mais recorrentes e letais, afetando grande parte da população mundial. No contexto do RS, os impactos incluem enchentes históricas, deslizamentos, perdas de lavouras e danos à infraestrutura rural. Entre as causas e agravantes das inundações estão o relevo acidentado da região, o uso inadequado do solo e a expansão desordenada da ocupação humana. O manejo agrícola inadequado pode aumentar a vulnerabilidade, reduzindo a infiltração da água, aumentando a erosão e comprometendo a fertilidade do solo.
Nome do(a) Doutorando(a) ou Mestrando (a):
Andreos Marcel Muller
Nome do(s) Orientador(es):
Orientador: Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Co-orientador: Prof. Dr. Rafael Sobroza Becker
Linha de Pesquisa:
Linha 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Aplicação de Processos Oxidativos Avançados no Tratamento de Águas Residuárias Contaminadas por Agrotóxicos do Sistema Floating de Tabaco.
A cultura do tabaco movimenta consideravelmente a economia da região do vale do Rio Pardo. Essa produção requer o uso intensivo de agrotóxicos, especialmente no sistema floating, onde as mudas de tabaco se desenvolvem em bandejas com água, fertilizantes e pesticidas, no contexto industrial. Embora esse método seja utilizado no cultivo, ocorre a geração de águas residuárias contaminadas com esses agrotóxicos, o que pode representar riscos a qualidade da água, e à saúde dos ecossistemas e dos seres vivos. Outro fator importante é que os corpos d’água contaminados por esses compostos acabam sendo utilizados para o abastecimento público, e as estações de tratamento convencionais não conseguem removê-los de forma eficaz, o que é preocupante diante de sua elevada toxicidade e do grande potencial mutagênico. À vista disso, esse projeto propõe a utilização de Processos Oxidativos Avançados (POAs) para o tratamento dessas águas residuais. Os POAs utilizam radicais hidroxila altamente reativos para degradar substâncias e moléculas persistentes. Desse modo, os métodos a serem testados incluem a radiação ultravioleta (UV, UV/H2O2, UV/TiO, ozônio e eletrooxidação, que poderão ser aplicados de forma isolada e combinada. Para a avaliação de desempenho dessa técnica, serão realizados testes de toxicidade antes do tratamento e após a saída das águas residuais do sistema. Serão utilizados testes de citotoxicidade e genotoxicidade com Allium cepa, ecotoxicidade e genotoxicidade com Daphnia magna e apenas ensaios de genotoxicidade com Danio rerio, o que representa uma avaliação em diferentes níveis tróficos. Assim, o objetivo central do estudo é desenvolver uma alternativa eficaz de tratamento para águas residuais oriundas do sistema floating do tabaco, utilizando POAs para a remoção de contaminantes e avaliar a eficiência desse tratamento para a devolução adequada ao ambiente. Nesse contexto da cultura do tabaco e de um sistema floating, a aplicação de POAs é pouco explorada, o que demonstra o potencial de inovação tecnológica com fins ambientais que esse método apresenta. Portanto, espera-se que os resultados desse estudo contribuam para minimizar impactos ambientais aos recursos hídricos e sirva de base para que demais trabalhos desenvolvam pesquisas sobre a aplicação de POAs, inclusive em outras culturas.
Nome da Mestranda:
Tuanne Carvalho Nunes
Nome do(s) Orientador(es):
Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Dr. Alexandre Rieger
Linha de Pesquisa: 1. Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e
Residuárias.
Resíduos de alumínio
Reciclagem de resíduos de alumínio de usinagem industrial e desenvolvimento de equipamentos para acessibilidade de pessoas com necessidades especiais: uma abordagem sustentável.
A crescente geração de resíduos de alumínio e a necessidade de soluções sustentáveis para seu descarte impulsionam este projeto, que tem como objetivo desenvolver um protótipo de locomoção e inclusão socioambiental para Pessoas com Necessidades Especiais (PNE) e a reutilização do alumínio residual através da sua compactação e fundição para produção de peças que poderão retornar à cadeia produtiva. O estudo avaliará tanto a metodologia de reciclagem quanto a viabilidade do protótipo para PNE, com foco na sustentabilidade do processo de usinagem envolvido na pesquisa. Para isso, serão aplicadas as metodologias de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e os princípios de Environmental, Social and Governance (ESG), que servirão como diretrizes para garantir que o desenvolvimento das peças em alumínio reciclado siga práticas sustentáveis e responsáveis. Portanto, a combinação da reciclagem do alumínio com a inovação tecnológica na fabricação de dispositivos para PNE reforça o compromisso com a economia circular, a redução do impacto ambiental e a acessibilidade. O projeto não apenas propõe uma solução para o reaproveitamento de resíduos industriais, mas também busca integrar a sustentabilidade com a inclusão social, contribuindo para um modelo produtivo mais eficiente, ambientalmente responsável e inclusivo.
Nome do Doutorando:
Marcos Roberto Prietto Schvants
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Profa. Dra. Rosana de Cássia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 2 - Revalorização, tratamento e disposição de resíduos sólidos e emissões atmosféricas
Tratamento de efluentes urbanos
Tratamento de Efluentes Urbanos através de Sistema Integrado Composto Wetlands Construídos + Processos Oxidativos Avançados
Este projeto tem como objetivo desenvolver um sistema integrado de tratamento de águas residuais em escala real, combinando dois tipos de Wetlands Construídos (WCs) seguidos por um pós-tratamento com processos oxidativos avançados. O sistema será composto por uma configuração vertical no estilo francês e uma configuração horizontal, complementadas por eletro-oxidação e ozonização (O₃) para aprimorar a eficiência da remoção de contaminantes. A proposta visa otimizar o tratamento de efluentes urbanos, promovendo uma remoção eficiente da carga orgânica e de nutrientes, melhorando a qualidade da água tratada. O estudo busca explorar as vantagens de cada tipo de Wetland Construído, além do potencial dos processos oxidativos avançados para oxidar contaminantes recalcitrantes, tornando o sistema mais sustentável e inovador. Além disso, a pesquisa avaliará a eficiência na remoção de compostos emergentes presentes em águas residuais urbanas, contribuindo para sua aplicação futura em larga escala. Espera-se que a implementação deste sistema melhore a qualidade dos corpos hídricos receptores, reduzindo os impactos ambientais associados ao descarte de efluentes não tratados de forma eficaz. Com essa abordagem, o estudo propõe uma alternativa sustentável para o saneamento, unindo soluções baseadas na natureza e tecnologias avançadas, promovendo uma gestão mais eficiente dos recursos hídricos e alinhando-se às diretrizes da economia circular e dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).
Nome do Doutorando:
Mauricio Kersting
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Prof. Dr.Ênio Leandro Machado.
Linha de Pesquisa 1 – Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias e Linha 4 – Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Gestão de Bacias Hidrográficas
Desenvolvimento de uma plataforma de avaliação da qualidade da água baseada na comunidade de macroinvertebrados bentônicos: Um Estudo Aplicado na Bacia do Arroio Urubé, RS. Brasil
Os corpos hídricos desempenham um papel fundamental na manutenção da biodiversidade e na prestação de serviços ecossistêmicos, como o fornecimento de água potável e a regulação climática. No entanto, esses ecossistemas são frequentemente ameaçados por atividades humanas, que impactam sua qualidade e equilíbrio. Diante desse cenário, esta pesquisa será conduzida na Bacia Hidrográfica do Arroio Urubé, em Santa Cruz do Sul (RS), com o objetivo de monitorar a qualidade da água e avaliar os serviços ecossistêmicos oferecidos por este corpo hídrico. O monitoramento será realizado por meio da coleta de macroinvertebrados bentônicos, utilizados como bioindicadores ambientais para calcular o índice BMWP (Biological Monitoring Working Party). As coletas ocorrerão mensalmente, permitindo a análise das variações sazonais nas condições ambientais. Além disso, será desenvolvida uma plataforma digital para a geração automática de relatórios ambientais, facilitando a interpretação dos dados coletados e permitindo um monitoramento contínuo da qualidade da água e dos serviços ecossistêmicos. Os relatórios oferecerão suporte para a gestão ambiental local e subsidiarão o aprimoramento do Programa de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) na região. Espera-se que esta pesquisa gere um banco de dados robusto, contribuindo para a conservação do Arroio Urubé e servindo de base para a formulação de políticas públicas voltadas à sustentabilidade ambiental no município de Santa Cruz do Sul.
Nome do Doutorando:
Marcos Henrique Schroeder
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Prof. Dr. Gilson Augusto Helfer
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
ESG - Pequenas e médias empresas
Metodologia para a implementação de práticas de ESG em pequenas e médias empresas
Este projeto propõe o desenvolvimento de uma ferramenta metodológica para facilitar a implementação de práticas ESG (Ambiental, Social e Governança) em pequenas e médias empresas (PMEs), com foco nas regiões do Vale do Taquari e Vale do Rio Pardo. A principal dificuldade enfrentada por essas empresas para adotar práticas ESG decorre da limitação de recursos financeiros e humanos, da complexidade regulatória e da falta de sensibilização sobre os benefícios da sustentabilidade corporativa.
A ferramenta será desenvolvida para ser prática, acessível e de baixo custo, permitindo que as empresas realizem uma autoavaliação, identifiquem pontos fortes e áreas de melhoria e implementem ações de forma estruturada. O diferencial desta pesquisa está na criação de uma metodologia adaptada à realidade das PMEs e, em alguns casos, a grandes empresas menos estruturadas, considerando o contexto regional e a geração de valor econômico, ambiental e social. A pesquisa adotará a abordagem de Design Science Research, que integra teoria e prática, permitindo o refinamento contínuo da solução para garantir sua eficiência e aplicabilidade. Além de melhorar o desempenho ambiental e social das empresas, o projeto demonstrará como a adoção de práticas ESG pode impulsionar a inovação, aumentar a competitividade e atrair investimentos. Ao final, espera-se que a ferramenta atue como um primeiro passo na jornada para a sustentabilidade, promovendo impactos positivos para as empresas e fortalecendo a cultura ESG no setor corporativo.
Nome do Mestrando:
Lucas Augusto Lengler
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Profa. Dra. Liane Mahlmann Kipper
Linha de Pesquisa: Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e emissões atmosféricas.
Fertilizante orgânico
Utilização do Frass de larvas da Black Soldier Fly (Hermetia illucens) como alternativa sustentável na produção de tabaco (Nicotiana tabacum)
O Brasil é o segundo maior produtor mundial de Nicotiana tabacum L. e o líder em exportação, sendo a principal fonte de renda para muitas pequenas propriedades do sul do país. No entanto, a dependência de fertilizantes químicos impacta negativamente a qualidade do solo, afetando sua estrutura, microfauna e macrofauna, além de contribuir para o aumento das emissões de CO₂ na agricultura. Nesse contexto, este estudo busca avaliar a viabilidade do uso de fertilizantes orgânicos produzidos a partir do excremento da Black Soldier Fly (Hermetia illucens L.), conhecido como Frass. A BSF é amplamente estudada devido à sua capacidade de decompor resíduos orgânicos, convertendo-os em um composto rico em nutrientes e matéria orgânica, com potencial para substituir fertilizantes químicos. A aplicação do Frass como fertilizante orgânico pode promover uma produção agrícola mais sustentável, reduzindo o impacto ambiental e aumentando a circularidade de nutrientes no setor agrícola. Além disso, sua utilização pode diminuir as emissões de CO₂ e os impactos negativos da adubação química a longo prazo. Este estudo tem como objetivo testar a eficiência do Frass na cultura do tabaco em uma das principais regiões produtoras do Brasil, avaliando seus efeitos na produtividade e na qualidade do solo. Os resultados esperados contribuirão para a gestão sustentável de resíduos, o desenvolvimento de tecnologias agrícolas inovadoras e a redução da pegada ambiental da produção de tabaco.
Nome da Mestranda:
Mariana Tomazi
Nome do Orientador:
Prof. Dr. Andreas Kohler
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Microalgas
Produção de Bioestimulantes de Sementes a partir de Extratos de Microalgas: Tratamentos biológicos e físicos e avaliação ambiental
Com o crescimento populacional e a crescente demanda por alimentos, a produção agroindustrial precisa adotar soluções sustentáveis que aumentem a produtividade, reduzam o tempo de cultivo e minimizem os impactos ambientais. Nesse contexto, as microalgas surgem como uma alternativa promissora, pois são ricas em compostos bioativos que estimulam o crescimento das plantas. Este projeto tem como objetivo desenvolver um processo eficiente para a produção de bioestimulantes a partir de microalgas, avaliando e comparando diferentes métodos de ruptura celular para otimizar a extração desses compostos. A inovação do estudo está na seleção e avaliação dos métodos de extração, buscando maximizar o potencial bioestimulante dos extratos e garantir sua viabilidade ambiental para aplicação no setor agroindustrial. Serão testados métodos físicos, como sonicação e aquecimento, e biológicos, como o uso de enzimas para a ruptura celular. A composição dos extratos será analisada para correlacionar a atividade bioestimulante com os componentes extraídos, fornecendo uma compreensão detalhada dos fatores que influenciam a eficácia dos bioestimulantes.
Nome da Mestranda:
Camila Rafaela Rathke
Nome das Orientadoras:
Profa. Dra. Rosana de Cassia de Souza Schneider
Profa. Dra. Lisianne Brittes Benitez
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Integração de sistemas de tratamento
Tratamento de Efluentes Urbanos através da integração de wetlands construídos, microalgas e processos oxidativos avançados
A falta de sistemas adequados de tratamento de efluentes impacta diretamente a biota aquática e a saúde pública no Brasil, contribuindo para a disseminação de doenças relacionadas à ausência de saneamento básico. Alinhado às metas do ODS 6 e do PLANSAB, que visam o acesso universal ao esgotamento sanitário até 2033, este estudo propõe o desenvolvimento e operação de um sistema descentralizado de tratamento de efluentes urbanos. O sistema será testado em escala laboratorial e piloto, combinando Wetlands Construídos (sistema francês) de escoamento vertical com processos oxidativos avançados (UV, ozonização, eletrooxidação) e cultivo de microalgas. O uso de sistemas descentralizados representa uma alternativa sustentável, com baixa necessidade de operação e manutenção. A pesquisa será conduzida no campus da UNISC, utilizando tanques de fibra de 500 L com Heliconia psittacorum e Chrysopogon zizanioides, seguidos por um tanque de microalgas de 200 L. Após essa etapa, amostras serão submetidas a processos de polimento final em laboratório. A eficiência do sistema será avaliada pela redução da carga orgânica, parâmetros físico-químicos, ecotoxicidade e genotoxicidade, conforme normativas ambientais. Organismos-teste como Daphnia magna, Allium cepa e Lactuca sativa serão utilizados para verificar a qualidade do efluente tratado e seu potencial de reuso e detoxificação. Espera-se que a pesquisa contribua para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis, promovendo um modelo mais eficiente de tratamento de efluentes urbanos.
Nome da Mestranda:
Raíssa Mariama Domingues Silva
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Conservação ambiental
Rentabilização de áreas rurais prioritárias à conservação ambiental: Conectando investidores socioambientais a proprietários rurais através de plataforma digital na região do Vale do Rio Pardo, RS, Brasil
As áreas rurais do sul do Brasil apresentam um mosaico de paisagens, onde atividades agrossilvipastoris coexistem com áreas naturais. No entanto, o uso da terra para fins produtivos muitas vezes entra em conflito com a conservação ambiental. Diante das mudanças climáticas e catástrofes ambientais, é essencial promover alternativas que conciliam desenvolvimento socioeconômico, preservação ambiental e resiliência ecológica. Este projeto tem como objetivo propor o desenvolvimento de uma plataforma que conecta empresas e outras entidades interessadas em financiar programas de conservação ambiental (Ex.: Pagamento por Serviços Ambientais) e proprietários rurais dispostos a implementar ações de conservação e recuperação ambiental em suas propriedades. A pesquisa utilizará análises multifatoriais e metodologias consolidadas na literatura para identificar áreas prioritárias para conservação na região do Vale do Rio Pardo (RS). Com a definição das áreas de acordo com os objetivos definidos para conservação, poderão ser elaborados projetos ambientais que definirão ações e metas para melhorar aspectos ambientais, sociais e econômicos das propriedades participantes.Espera-se que esta pesquisa contribua para a criação de um mecanismo inovador e sustentável de incentivo à conservação ambiental, promovendo benefícios econômicos para os produtores rurais e fortalecendo a resiliência ambiental da região.
Nome do Mestrando:
Humberto O. B. Lange
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Prof. Dra. Liane Mahlmann Kipper
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais.
Biochar - Tratamento de efluente
Tratamento de efluente industrial no Vale do Rio Pardo utilizando biochar em substituição ao carvão ativado
O consumo global de água deve aumentar de 20 a 30% até 2050, impulsionado pelo crescimento populacional e pela demanda dos setores industrial e doméstico. A ausência de políticas públicas eficazes de saneamento compromete a qualidade dos recursos hídricos, agravando os impactos ambientais. As águas residuais resultam da introdução de substâncias que alteram suas características naturais, podendo comprometer corpos hídricos receptores. A eficiência de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) é determinada pelo cumprimento das normas ambientais, como os padrões de emissão estabelecidos pelo CONSEMA 355/2017 no Rio Grande do Sul. Os processos de tratamento de efluentes podem ser classificados em físicos, químicos e biológicos, frequentemente combinados para otimizar a remoção de poluentes. Métodos convencionais como coagulação/floculação e tratamento biológico aeróbio e anaeróbio são amplamente utilizados para remover suspensões finas e matéria orgânica biodegradável. Diante da necessidade de alternativas tecnológicas sustentáveis, este projeto investiga o uso do biochar como potencial substituto do carvão ativado no tratamento de águas, especialmente na remoção de poluentes orgânicos. O biochar, obtido a partir da pirólise de biomassa, tem sido amplamente estudado por sua eficiência na adsorção de contaminantes e sua viabilidade econômica. O estudo busca desenvolver um processo alternativo e ecologicamente correto para o tratamento de efluentes industriais, alinhando-se à necessidade de inovação no setor e contribuindo para soluções economicamente viáveis e ambientalmente sustentáveis.
Nome da Mestranda:
Gleise Silveira da Rosa
Nome dos Orientadores:
Profa. Dra. Adriane de Assis Lawisch Rodrigues
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de Pesquisa 1 – Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
https://pixabay.com/pt/photos/dinheiro-preto-carv%C3%A3o-vegetal-476087/
Serviços ecossistêmicos
Avaliação dos serviços ecossistêmicos fornecidos pela avifauna em trecho com e sem interferência de atividade mineradora no curso hídrico do Rio Vacacaí, RS, Brasil.
Os serviços ecossistêmicos são os benefícios que a natureza proporciona aos seres humanos, classificados em suporte, provisão, regulação e culturais. As aves desempenham um papel fundamental como bioindicadores ambientais e fornecedores desses serviços, contribuindo para a ciclagem de nutrientes e dispersão de sementes (suporte), provisão de alimentos (provisão), controle de pragas e polinização (regulação), além de atividades recreativas como a observação de aves (culturais). No entanto, a degradação dos ecossistemas, impulsionada por atividades potencialmente poluidoras, compromete a disponibilidade desses serviços. A mineração de areia, essencial para a construção civil, tem causado perda de habitat e degradação dos ecossistemas aquáticos, afetando negativamente a biodiversidade e os serviços ecossistêmicos. Seus impactos se acumulam ao longo do tempo, reforçando a necessidade de estratégias para a conservação ambiental e o equilíbrio entre exploração e preservação. Neste contexto, o presente projeto de pesquisa objetiva a avaliação dos serviços ecossistêmicos fornecidos pela avifauna em trecho com e sem interferência de atividade mineradora no curso hídrico do Rio Vacacaí, RS, Brasil. O estudo será conduzido em áreas adjacentes ao rio com e sem mineração, observando três tipos de habitats (agrícola/campestre, fisiográfico e florestal). Serão realizadas amostragens em diferentes estações, utilizando métodos de observação de aves e monitoramento acústico para medir os impactos da mineração. A análise incluirá a comparação de riqueza de espécies, frequência de ocorrência e os níveis de ruído, utilizando ferramentas estatísticas e de geoprocessamento. O estudo visa fornecer informações relevantes para a conservação e gestão ambiental na região.
Nome da Mestranda:
Daiana Elisa Meurer
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Andreas Köhler
Prof. Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Créditos de carbono
Eficiência na implementação de um programa de comercialização voluntária de créditos de carbono, nas distribuidoras de combustíveis do Município de Santa Cruz do Sul, RS, Brasil, para compensar a pegada de carbono do uso de combustíveis fósseis.
A quantificação da aquisição de combustíveis fósseis (gasolina e óleo diesel) nas comercializadoras de combustíveis registrados no município de Santa Cruz do Sul, RS, permitirá avaliar qual é o nível de compensação ambiental necessário para equalizar as emissões oriundas da combustão dos combustíveis adquiridos, referenciando um passivo ambiental para compensação voluntária, que baseado no estoque de carbono existente no fragmento de Mata Atlântica denominado Cinturão Verde (CV), objetiva constituir uma fonte alternativa de financiamento ambiental de baixo custo estrutural para o mercado local, possibilitando atender as ações de preservação e recuperação de sua biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos. A pesquisa será estruturada em três etapas principais, sendo a primeira a quantificação das emissões de GEE resultantes da comercialização anual de combustíveis fósseis no município; a segunda, estimar o estoque de carbono do CV e a capacidade de sequestro do carbono; e terceira, o estabelecimento de preço referencial local para compensação voluntária, propondo um modelo de Programa Sistêmico Municipal de Preservação Ambiental, equalizando as lacunas de comportamento da sociedade e de mercado. Com olhar sistêmico e de pertencimento dos poderes públicos, das empresas e da sociedade civil, através da consciência e atitude ambientais, possibilitar o financiamento para a preservação ambiental.
Nome do Mestrando:
Günther Knak
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Eduardo Alexis Lobo Alcayaga
Profa. Dra. Liane Mählmann Kipper
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais.
Reaproveitamento de polímeros
Obtenção de novos polímeros N-funcionalizados a partir do reaproveitamento do poliestireno pós-consumo.
A recuperação de resíduos de poliestireno por meio de reações químicas ambientalmente viáveis é uma estratégia promissora para mitigar os impactos ambientais e promover a economia circular. O poliestireno é amplamente utilizado na indústria de embalagens e utensílios descartáveis, porém seu descarte inadequado tem gerado graves problemas ambientais, incluindo a poluição por microplásticos. Este estudo busca desenvolver um processo sustentável para a recuperação de resíduos de poliestireno, transformando-os em produtos de maior valor agregado e boa biodegradabilidade. Serão realizadas reações químicas específicas, visando a obtenção de derivados nitrados e suportados em areia. Esse derivado se destaca por conter o núcleo nitro, que pode agregar valor ao poliestireno pós-consumo e facilitar sua biodegradabilidade. A pesquisa será fundamentada nos princípios da química verde, priorizando processos de funcionalização química de baixo impacto ambiental. Além disso, o estudo avaliará o potencial de biodegradação dos compostos obtidos, garantindo que a solução proposta seja sustentável e viável. Por meio desta abordagem, espera-se contribuir para a redução da poluição ambiental, a preservação dos recursos naturais e a minimização do desperdício, fortalecendo a transição para uma economia mais sustentável e reduzindo os impactos negativos da produção e acúmulo de microplásticos no meio ambiente.
Nome do Mestrando:
Felipe Gonzatti de Morais
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Valeriano Antonio Corbellini
Profa. Dra. Adriane Lawish Rodriguez
Linha de Pesquisa 2 - Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Indicadores verdes
PRÁTICAS DE P+L (PRODUÇÃO MAIS LIMPA) PARA A SUSTENTABILIDADE, CADEIA DE SUPRIMENTO, CAPACIDADES DINÂMICAS, ESG (ENVIRONMENTAL, SOCIAL, AND GOVERNANCE) E INDICADORES VERDES
Esta pesquisa visa explorar e implementar práticas de sustentabilidade, Produção Mais Limpa (P+L) e Gestão Sustentável da Cadeia de Suprimentos (SSCM), analisando seu impacto no desempenho organizacional por meio das dimensões Ambiental, Social e de Governança (ESG) e de indicadores verdes. O estudo será aplicado em uma empresa-alvo, proporcionando um contexto real para a análise e validação dos resultados. A pesquisa fundamenta-se em conceitos de Gestão Sustentável da Cadeia de Suprimentos (SSCM), Capacidades Dinâmicas da Cadeia de Suprimentos, Desempenho Empresarial (ESG) e Indicadores Verdes, fornecendo uma base teórica sólida para a interpretação dos dados. Para isso, será utilizada uma abordagem mista, combinando métodos quantitativos e qualitativos para uma compreensão abrangente do impacto das práticas sustentáveis. Os objetivos incluem a implementação de estratégias eficazes de SSCM, fortalecendo as capacidades dinâmicas da cadeia de suprimentos para aprimorar o desempenho ESG da organização. Com essa abordagem, a pesquisa contribui para o desenvolvimento de estratégias sustentáveis, otimizando processos organizacionais e promovendo maior alinhamento entre sustentabilidade e competitividade empresarial.
Nome do Doutorando:
Marco Miller Trainini
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Prof. Dra. Liane Mahlmann Kipper
Linha de Pesquisa 2 - Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Águas residuárias
Aplicação de técnicas eletrooxidativas pulsadas no tratamento de águas residuárias
Os Processos Eletro Oxidativos Avançados - PEOA’s têm relevância devido às diversas vantagens, tais como a mineralização completa de certos tipos de micropoluentes, a degradação de compostos orgânicos, além de serem considerados uma tecnologia limpa por ter como princípio básico a produção de radicais oxidantes. Entretanto, a otimização de sistemas PEOA’s torna-se um aspecto importante para sua aplicação em escala, e neste contexto, as tecnologias eletroquímicas pulsadas tem recebido atenção devido às suas potencialidades, tais como melhora da célula eletrolítica, degradação de poluentes, controle efetivo do processo eletro-oxidativo e redução de custos. Logo, este projeto tem como objetivo construir um artefato em escala de bancada para verificar a influência das variações paramétricas tais como tensão, corrente, frequência e razão cíclica sobre o tratamento eletro-oxidativo aplicado em águas residuárias, visando reuso (especialmente na etapa terciária), e a partir dos dados obtidos no monitoramento, produzir figuras de mérito e, simultaneamente, poder atuar, em tempo real, sobre o tratamento realizado pelo sistema desenvolvido.
Nome do Doutorando:
José Wilson Sousa Prado
Nome dos Orientadores:
Profa. Dra. Adriane de Assis Lawisch Rodriguez
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de pesquisa: Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Fluxo do sistema proposto
Primeira versão do protótipo sendo montado
Avaliação do ciclo de vida
AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA NA OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DE UMA RODOVIA SOB A PERSPECTIVA DOS PROGNÓSTICOS DE IMPACTOS AMBIENTAIS E DOS MÉTODOS DE REMEDIAÇÃO
A infraestrutura rodoviária tem um papel essencial no desenvolvimento econômico e social, porém, também contribui para a geração de impactos ambientais significativos ao longo do seu ciclo de vida. A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma metodologia que pode ser utilizada para quantificar esses impactos, em um espectro que abrange desde a construção até a operação e manutenção das rodovias. A pesquisa em desenvolvimento utilizará os dados disponibilizados pela Concessionária Rota de Santa Maria (Sacyr Concesiones), para a avaliação do ciclo de vida da operação e manutenção da rodovia RSC 287, cujo objetivo geral é o de avaliar os impactos ambientais e socioeconômicos das atividades manutenção e operação da rodovia usando a metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida Consequencial (ACV-C). Este estudo busca utilizar a Avaliação de Ciclo de Vida Consequencial (ACV-C) para identificar e mitigar passivos ambientais associados à manutenção e operação da rodovia RSC 287, propondo alternativas mais sustentáveis. A pesquisa contemplará a modelagem de cenários preditivos para avaliar os impactos ambientais e socioeconômicos, considerando diferentes práticas de manutenção e métodos de remediação. Os resultados esperados abrangem a formulação de diretrizes para redução de passivos ambientais, assim como do aprimoramento da eficiência operacional e implementação de técnicas inovadoras na manutenção rodoviária.
Nome do Doutorando:
Marciano Friedrich
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Prof. Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Linha de Pesquisa: Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Figura - Delineamento metodológico da pesquisa
Biofábrica
AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE DA CRIAÇÃO DE TENÉBRIOS COMUNS (Tenebrio molitor) PARA PRODUÇÃO INDUSTRIAL E COMERCIAL DE FORMA SUSTENTÁVEL
Tenebrio comum (Tenebrio molitor), popularmente conhecido como besouro ou larva-da-farinha, é amplamente utilizado na alimentação animal devido à sua fácil criação e alto potencial de bioconversão. Sua produção sustentável e em larga escala pode representar uma alternativa inovadora para suprir a crescente demanda por proteína de origem alternativa. Este projeto tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica, econômica e ambiental da criação de T. molitor para produção industrial e comercial. A pesquisa envolverá uma revisão bibliométrica, uma análise econômica e uma Avaliação do Ciclo de Vida do processo produtivo, permitindo uma visão abrangente dos impactos e desafios da produção em larga escala. Além disso, serão realizados ensaios experimentais, testando diferentes fontes de alimentos no processo de criação, com o objetivo de adaptar a produção às matérias-primas vegetais disponíveis nas cadeias agrícolas da região. Os resultados esperados contribuirão para a adaptação de tecnologias da indústria de produção de insetos às condições climáticas e agrícolas do Rio Grande do Sul, promovendo um modelo sustentável e economicamente viável para a produção de proteína alternativa. Dessa forma, a pesquisa busca fomentar a inovação na agroindústria e o desenvolvimento de cadeias produtivas mais eficientes e sustentáveis, alinhadas às demandas globais por segurança alimentar e redução do impacto ambiental da produção de proteínas tradicionais.
Nome do Doutorando:
Lucas de Marques Vilella
Nome do Orientador:
Prof. Dr. Andreas Kohler
Linha de Pesquisa: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Ensaios de produtividade utilizando dietas com fontes de água diferentes (cenoura e laranja)
FTIR x Estoque de carbono
Imagens digitais e espectroscopia na região do infravermelho próximo para quantificação do estoque de carbono no solo
Um dos maiores desafios da gestão de recursos naturais é aliar o aumento da produtividade agrícola ao manejo sustentável. Para isso, é essencial gerar informações precisas sobre parâmetros agronômicos de forma rápida, acessível e ambientalmente responsável. Métodos convencionais de análise de solo são custosos, demorados e geram resíduos, tornando-se um obstáculo à expansão sustentável da produção. Este estudo propõe o desenvolvimento de uma plataforma analítica móvel baseada em smartphone, utilizando análise de imagens digitais (DIA) e espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIRS) para avaliação em tempo real de matéria orgânica, carbono total e nitrogênio total no solo. O sistema será integrado a modelos multivariados de calibração, permitindo a determinação direta de variáveis agronômicas sem necessidade de reagentes químicos ou processos laboratoriais complexos. O projeto envolverá a coleta de amostras de solo, a criação de um banco de dados de referência e o desenvolvimento de analisadores portáteis baseados em DIA e NIRS. Além disso, será desenvolvido um aplicativo responsável pelo processamento de dados, controle da aquisição de espectros e análise em tempo real dos resultados. Na etapa final, a tecnologia será testada em parceria com a Central Analítica da UNISC, empresas de extensão rural, cooperativas e escolas agrícolas, avaliando sua usabilidade e confiabilidade. Além disso, será elaborado um manual de protocolos analíticos, viabilizando a transferência da tecnologia e sua aplicação no setor agrícola.
Nome da Doutoranda:
Letiéri da Rosa Freitas
Nome do Orientador:
Prof. Dr. Adilson Ben da Costa
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Células combustíveis
Desenvolvimento de Células de Combustível a Partir de Tecnologia de Deposição de Material para Tratamento de Efluentes
A tecnologia que permite a impressão de objetos espaciais já existe há várias décadas, contudo, foi apenas na última década que se tornou acessível a consumidores com menor poder aquisitivo e, atualmente, uma oportunidade de muitas pessoas empreenderem com baixo investimento. O conceito de células de combustível, como as conhecemos hoje, é um produto de séculos de descobertas científicas e tecnológicas. Embora a ideia de converter energia química em elétrica seja relativamente antiga, a sua aplicação prática e a compreensão dos mecanismos por trás dela evoluíram significativamente ao longo do tempo. Dessa forma, o presente trabalho visa desenvolver uma célula de combustível com auxílio de impressão 3D utilizando tecnologia FDM (Inovação). Microalgas serão utilizadas como estágio preliminar para remoção do nitrogênio de reservatórios de água e, posteriormente, promover a eletro-oxidação dos componentes químicos encontrados no meio, através de eletrodos não reativos (inoxidáveis) para, consequentemente, eletroflotar as microalgas e degradar poluentes residuais (simultaneamente). Com o intuito de avaliar a desempenho do sistema serão realizadas análises de parâmetros gerais como, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, P total, DQO, COT. Além disso, serão realizados ensaios de toxicidade utilizando diferentes bioindicadores.
Nome do Doutorando:
Imar de Souza Soares Junior
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias.
Resíduo cervejeiro
Otimização de um sistema Plastic Bag para a obtenção de biomassa de Euglena sp. visando valoração de resíduo cervejeiro e produção de paramilo.
Este estudo propõe o desenvolvimento e monitoramento de um sistema piloto de cultivo de microalgas do tipo Plastic Bag, visando a obtenção de biomassa rica em paramilo e sua exploração econômica. Como diferencial sustentável, o projeto utilizará resíduo de fermentação de uma indústria cervejeira como fonte de nutrientes, promovendo a valorização de resíduos industriais e a economia circular. As microalgas vêm ganhando destaque devido à sua capacidade de produzir compostos de alto valor, como lipídios, proteínas e carboidratos, com aplicações nos setores alimentício, energético e farmacêutico. O paramilo, um carboidrato produzido por Euglena gracilis, tem potencial para uso em suplementos e produtos farmacêuticos, tornando-se um composto estratégico para pesquisa. A primeira etapa do projeto envolve testes em escala de bancada (fotobiorreatores de 1L), ajustando parâmetros como pH, intensidade luminosa, temperatura, aeração e fotoperíodo, para otimizar a adaptação do microrganismo ao meio de cultivo. Diferentes metodologias de extração do paramilo serão testadas para avaliar sua eficiência e viabilidade econômica. Após definir as melhores condições, o cultivo será ampliado para escala piloto (100L) em fotobiorreatores Plastic Bag, mantendo o monitoramento dos parâmetros operacionais e a avaliação da qualidade da biomassa. Com essa abordagem inovadora, espera-se obter uma alternativa viável para a produção de biomassa de microalgas, agregando valor a resíduos industriais e contribuindo para a sustentabilidade ambiental e o desenvolvimento de novos bioprodutos.
Nome da Doutoranda:
Giséle Alves
Nome da Orientadora:
Profa. Dra.Rosana de Cassia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
Saúde do solo
Desenvolvimento de um modelo de predição de saúde de solos agrícolas
A agricultura é a base da economia e da sociedade, e a manutenção da saúde do solo é essencial para garantir uma produção agrícola sustentável e de longo prazo. Tradicionalmente, a avaliação da qualidade do solo é baseada em indicadores físico-químicos, que, apesar de relevantes, não consideram a atividade biológica fundamental para sua fertilidade e regeneração.
Neste contexto, a análise de enzimas microbianas surge como uma estratégia inovadora para avaliar a microbiota do solo, fornecendo um indicador indireto de sua qualidade e capacidade produtiva.
Este projeto tem como objetivo desenvolver um modelo preditivo da saúde do solo utilizando técnicas de Machine Learning para correlacionar dados físico-químicos e enzimáticos. A partir de um banco de dados com milhares de análises de solo de diversas regiões do Brasil, o modelo será treinado para identificar padrões, prever o potencial produtivo das áreas agrícolas e avaliar os impactos das práticas de manejo na sustentabilidade do solo.
Com essa abordagem, espera-se oferecer uma ferramenta inteligente e acessível para agricultores e técnicos, auxiliando na tomada de decisões estratégicas para melhorar a produtividade e reduzir impactos ambientais. O uso de inteligência artificial aplicada à gestão agrícola poderá contribuir para a implementação de práticas mais eficientes e sustentáveis, promovendo a preservação dos recursos naturais e a segurança alimentar.
Nome do Doutorando:
David Gabriel dos Santos Fagundes
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Diego Prado de Vargas
Prof. Dr. Alexandre Rieger
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Figura 2: Coleta de amostras para análises e geração de dados para o modelo
Biocontrole microbiano
Aplicação de bactérias como agentes de biocontrole microbiano (BCAs) na prevenção de infecções por fitopatógenos em plantas
Até 2050, a população mundial ultrapassará 10 bilhões de pessoas, trazendo desafios significativos para a produção de alimentos. Atualmente, a agricultura depende amplamente de insumos químicos, cujo uso indiscriminado causa impactos ambientais severos. Como alternativa sustentável, o Controle Biológico (BCAs) tem se mostrado promissor, utilizando micro-organismos benéficos para combater fitopatógenos e reduzir a necessidade de agroquímicos. Este projeto busca avaliar o potencial de bactérias como agentes de biocontrole de doenças em plantas. Serão testados três isolados bacterianos: Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis e Arthrobacter sp. A triagem inicial será realizada por meio da técnica de ágar-difusão, identificando a bactéria com maior atividade inibitória contra fitopatógenos (fungos e bactérias). A bactéria mais promissora será submetida a ensaios específicos, incluindo produção de hemolisina, hidrólise de gelatina, produção de substâncias antimicrobianas, solubilização de fosfato e potássio, fixação biológica de nitrogênio, atividade proteolítica e amilolítica, produção de sideróforos e síntese de ácido indolacético (IAA). Além disso, serão realizados ensaios de infecção em sementes, avaliando seu efeito antagonista contra fitopatógenos. Com essa abordagem, espera-se avançar no desenvolvimento de biopesticidas microbianos, contribuindo para uma agricultura mais sustentável e reduzindo a dependência de insumos químicos, em alinhamento com práticas de proteção ambiental e segurança alimentar.
Nome da Mestranda:
Priscila da Silva Araújo
Nome da Orientadora:
Profa. Dra. Lisianne Brittes Benitez
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
https://pixabay.com/pt/photos/microbiologia-microbiologista-m%C3%A9dio-268103/
Bioplástico
Produção de bioplástico polihidroxibutirato (PHB) por microalga Arthorspira platensis à base de diferentes fontes nutricionais
A produção global de plásticos aumentou significativamente, atingindo 359 milhões de toneladas em 2018, um crescimento de 30% em relação a 2008. Se essa tendência continuar, estima-se que o volume triplique até 2050, intensificando os impactos ambientais. Nesse cenário, os bioplásticos derivados de agentes biológicos como as microalgas surgem como uma alternativa sustentável, pois essas microrganismos não competem com a produção de alimentos, podem crescer em resíduos e produzem lipídios em grande quantidade. Além disso, os bioplásticos à base de microalgas contribuem para a bioeconomia circular. Este estudo propõe otimizar o cultivo da microalga A. platensis para maximizar a produção de polihidroxibutirato (PHB), um bioplástico de alto valor agregado. O cultivo será realizado em diferentes condições, utilizando o meio Zarrouk (pH 9,5-10, temperatura de 30 ± 2°C, fotoperíodo 16:8 com iluminação de 20W). Para a extração do PHB, será utilizada uma metodologia alternativa com hipoclorito de sódio a 4%, posteriormente ajustada para testar fontes nutricionais alternativas de menor custo, como resíduos alimentares. Além disso, serão avaliadas variações no fotoperíodo e na disponibilidade de nitrogênio para estimular o acúmulo de PHB. O estudo busca reduzir os custos do meio de cultivo, que representam 35% do custo total, aumentando a viabilidade econômica e sustentabilidade da produção de bioplásticos a partir de microalgas.
Nome da Mestranda:
Mireila Behling
Nome das Orientadoras:
Profa. Dra. Maria Viviane Gomes Muller
Profa. Dra. Rosana de Cássia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia aplicada à tecnologia ambiental
https://pixabay.com/pt/photos/spirulina-algas-marinhas-1829077/
FTIR x Tecnologia Limpa
TECNOLOGIAS LIMPAS BASEADAS NA ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PARA PREDIÇÃO DA QUALIDADE DO ÓLEO ESSENCIAL DE MELALEUCA
O óleo essencial de Melaleuca sp. é amplamente conhecido por suas propriedades antibacterianas, antivirais, fungicidas, antiparasitárias e antioxidantes, sendo amplamente utilizado nas indústrias farmacêutica, cosmética e de higiene pessoal. Sua composição química é rica em monoterpenos, sesquiterpenos e seus álcoois associados, com destaque para Terpinen-4-ol, γ-Terpineno, α-Terpineno, Terpinoleno e 1,8-Cineol como compostos majoritários. A crescente demanda pelo óleo essencial de Melaleuca sp. exige um rigoroso controle de qualidade, visto que seu uso está diretamente ligado à saúde humana. Atualmente, a cromatografia gasosa é o principal método de análise, porém, trata-se de um processo caro, oneroso, que gera resíduos, usa energia, demorado e que utiliza reagentes químicos. Este projeto tem como objetivo desenvolver e avaliar metodologias alternativas para a caracterização e análise da qualidade do óleo essencial de Melaleuca sp., utilizando técnicas mais limpas, rápidas e de menor custo. Além disso, pretende-se investigar os principais fatores que influenciam no rendimento e na qualidade do óleo essencial, contribuindo para a otimização da sua produção. Com essa abordagem, espera-se fornecer ferramentas analíticas mais acessíveis e sustentáveis, facilitando o controle de qualidade na indústria e promovendo o uso seguro e eficaz desse recurso natural de alto valor agregado.
Nome da Mestranda:
Michele Junkherr Rodrigues
Nome dos Orientadores:
Profa. Dra. Rosana de Cassia de Souza Schneider
Prof. Dr. Valeriano Antonio Corbellini
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Permacultura
Avaliação da eficiência da sustentabilidade ambiental e econômica da permacultura em pequenas propriedades agrícolas do sul do Brasil
A intensificação da agricultura, impulsionada pela Revolução Industrial, trouxe avanços produtivos, mas também impactos ambientais significativos. O modelo baseado em monoculturas, uso indiscriminado de insumos químicos e maquinário pesado tem causado degradação do solo, contaminação da água e perda da biodiversidade. Além disso, o desmatamento para expansão agrícola e pecuária acelera a emissão de gases de efeito estufa, agravando o aquecimento global.
Diante desse cenário, torna-se essencial repensar os sistemas produtivos, buscando modelos que não apenas garantam a produção sustentável de alimentos, mas também contribuam para a regeneração ambiental. A permacultura surge como uma alternativa promissora, baseada em princípios ecológicos e processos de design sustentáveis, integrando a produção agrícola à dinâmica natural dos ecossistemas.
Apesar de sua crescente adoção, a permacultura ainda carece de validações quantitativas científicas que comprovem sua eficácia na recuperação ambiental e na produtividade agrícola. Este estudo tem como objetivo analisar e quantificar os impactos positivos da permacultura, fornecendo dados concretos para embasar sua aplicação em maior escala.
Alinhado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente os ODS 12 (Consumo e Produção Sustentáveis) e 15 (Vida Terrestre), este projeto busca demonstrar que é possível produzir alimentos de forma equilibrada, com menor impacto ambiental e maior resiliência ecológica, tornando os ecossistemas aliados da produção agrícola sustentável.
Nome da Mestranda:
Mariane Engler.
Nome dos Orientadores:
Profa. Dra. Liane Mählmann Kipper
Prof. Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Linha de pesquisa: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
https://pixabay.com/pt/photos/planta-broto-bot%C3%A2nica-solo-2551467/
Otimização de processo
Otimização no cultivo de bactérias para a produção de bioinsumos destinados à agropecuária
Os bioinsumos desempenham um papel essencial na agricultura, pecuária e processamento de alimentos, contribuindo para uma produção mais sustentável e eficiente. Dentre esses insumos, as Bactérias Promotoras de Crescimento Vegetal (PGPB) são amplamente utilizadas na formulação de biofertilizantes, bioestimulantes e agentes de biocontrole, promovendo o crescimento das culturas e auxiliando no combate a doenças. O gênero Bacillus destaca-se como um dos mais utilizados em bioinsumos devido à sua robustez e capacidade de esporulação, garantindo viabilidade e estabilidade na produção em larga escala. Seus esporos apresentam alta resistência a variações de temperatura, pH, radiação e substâncias químicas, tornando-o ideal para aplicações no campo. Além disso, o uso inadequado de resíduos orgânicos, como esterco de galinha e bovino, pode levar à eutrofização de corpos d'água e aumento das emissões de metano (CH₄), um dos principais gases de efeito estufa. Dessa forma, a produção otimizada de bioinsumos microbianos pode ser uma alternativa sustentável para mitigar esses impactos ambientais. Este estudo tem como objetivo otimizar os parâmetros fermentativos em escala industrial para a produção comercial de bioinsumos microbianos, visando sua aplicação na agricultura e pecuária. Serão cultivadas as bactérias Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens e Paenibacillus polymyxa, com monitoramento de pH, temperatura, aeração e taxa de esporulação. A pesquisa busca desenvolver bioinsumos mais eficientes e acessíveis, promovendo um modelo produtivo mais sustentável e alinhado às práticas da bioeconomia.
Nome Mestranda:
Lívia Fraticelli Neves
Nome das Orientadoras:
Profa. Dra. Lisianne B. Benitez
Profa. Dra. Rosana Schneider
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
Cooperativa de catadores
Gestão baseada em indicadores socioambientais para cooperativa de catadores de materiais recicláveis
Com o avanço tecnológico e o crescimento populacional, o consumo de materiais e a geração de resíduos aumentam progressivamente, tornando essencial a gestão adequada dos resíduos sólidos. No Brasil, esse processo depende, em grande parte, do trabalho dos catadores de materiais recicláveis, que enfrentam condições precárias de trabalho e baixa valorização social e econômica. Este projeto tem como objetivo desenvolver uma ferramenta baseada em indicadores socioambientais para apoiar cooperativas de catadores, promovendo gestão eficiente e educação ambiental. Para isso, serão utilizadas as metodologias Gerenciamento de Aspectos e Impactos Ambientais (GAIA) e Avaliação do Ciclo de Vida Social (ACV-S). A ACV-S avalia impactos sociais e socioeconômicos ao longo do ciclo de vida de um serviço ou produto, considerando indicadores como salário, condições de trabalho, legislação trabalhista, índice de pobreza e trabalho infantil. No entanto, sua aplicação em cooperativas ainda enfrenta desafios devido à falta de metodologias padronizadas e dificuldades na coleta de dados. Já o GAIA auxilia na identificação de impactos ambientais, unindo estratégias de conscientização e otimização de processos para melhorar o desempenho ambiental das cooperativas. Sua aplicação pode reduzir custos, fortalecer a sustentabilidade e melhorar a imagem institucional. Espera-se que esta pesquisa forneça dados estruturados e metodologias aplicáveis para apoiar a sustentabilidade e valorização do trabalho dos catadores, fortalecendo o papel das cooperativas na economia circular e na gestão ambiental.
Nome da Mestranda:
Franciele Stoffel Viña
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Profa. Dra. Liane Mählmann Kipper
Linha de Pesquisa 2 - Revalorização, tratamento e disposição de resíduos sólidos e emissões atmosféricas
https://pixabay.com/pt/photos/desperd%C3%ADcio-lixo-4965944/
Indústria de plástico
Aplicação da Avaliação de Ciclo de Vida para o desenvolvimento sustentável de produtos em uma indústria de plásticos do Vale do Rio Pardo
Este estudo tem como objetivo aplicar a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para identificar impactos ambientais em novos projetos de uma indústria de embalagens plásticas localizada no Vale do Rio Pardo. Utilizando a metodologia de pesquisa-ação, serão coletados dados produtivos de uma família de produtos e realizada a Avaliação do Inventário de Ciclo de Vida por meio do software SimaPro. Com base nos resultados obtidos, será desenvolvido um manual de boas práticas, contendo diretrizes para reduzir os impactos ambientais em novos projetos. As recomendações incluirão designs mais sustentáveis, uso de resinas pós-consumo (PCR), métodos alternativos de produção e outras estratégias inovadoras para minimizar os impactos ambientais ao longo do ciclo de vida dos produtos. Atualmente, o conceito de desenvolvimento sustentável já é aplicado na empresa, mas não há métricas padronizadas para quantificar os ganhos ambientais de cada inovação ou melhoria de processo. O foco tem sido apenas nos benefícios econômicos. Com este estudo, espera-se criar um modelo de avaliação que integre métricas ambientais, permitindo a quantificação dos benefícios ecológicos das inovações implementadas. Dessa forma, o manual desenvolvido poderá auxiliar na tomada de decisões estratégicas, promovendo um modelo de produção mais sustentável e alinhado às práticas de economia circular e redução do impacto ambiental na indústria de embalagens plásticas.
Nome da Mestranda:
Eduarda Ferreira Pessel
Nome dos Orientadores:
Profa. Dra. Liane Mahlmann Kipper
Prof. Dr. Jorge Andre Ribas Moraes
Linha de Pesquisa 2 - Revalorização, tratamento e disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
https://pixabay.com/pt/photos/pl%C3%A1stico-tampas-desperd%C3%ADcio-5527530/
Tratamento de efluente com microalga
DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE CULTIVO PARA MICROALGAS, COMBINANDO ÁGUAS E SÓLIDOS AGROINDUSTRIAIS RESIDUÁRIOS NA PRODUÇÃO DE BIOINSUMOS AGRÍCOLAS
A água doce é um recurso essencial para a vida e o desenvolvimento socioeconômico, mas representa apenas 0,3% dos recursos hídricos do planeta. O crescimento populacional, a urbanização descontrolada, as mudanças climáticas e o descarte inadequado de efluentes têm comprometido sua disponibilidade e qualidade, resultando em escassez hídrica e desafios na oferta de água potável. Paralelamente, a demanda global por água segue em expansão para usos domésticos, industriais e agrícolas. Nesse cenário, a biorremediação com microalgas, especialmente Euglena gracilis, surge como uma solução promissora. Essa microalga destaca-se por sua capacidade de absorver nutrientes e remover contaminantes de águas residuais, além de gerar uma biomassa rica em compostos bioativos, que pode ser convertida em bioetanol, promovendo a economia circular e contribuindo para a redução da emissão de gases de efeito estufa. Este estudo tem como objetivo desenvolver um sistema de cultivo de E. gracilis em águas residuais urbanas, avaliando seu potencial de ficorremediação, produtividade de biomassa e viabilidade para produção de bioetanol. A pesquisa integra sustentabilidade e inovação tecnológica, promovendo soluções para o tratamento de águas residuais, a produção de energia renovável e a conservação ambiental. Os resultados esperados contribuem diretamente para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 6 (Água Potável e Saneamento) e 7 (Energia Acessível e Limpa), alinhando ciência e tecnologia para enfrentar os desafios da crise hídrica e da transição energética.
Nome da Mestranda:
Betina Mariela Barreto
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Profa. Dra. Rosana de Cassia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Tecnologia Limpa - oleoquímica
APLICAÇÃO DE ATR/FTIR E QUIMIOMETRIA SUPERVISIONADA POR GC/MS NO CONTROLE DE QUALIDADE DE ÓLEO ESSENCIAL DE Lavandula sp. E BIOPRODUTOS DERIVADOS: DESENVOLVIMENTO DE UM MÉTODO MAIS LIMPO DE ANÁLISE
Os óleos essenciais vêm despertando crescente interesse devido às suas propriedades antimicrobianas, antivirais e terapêuticas, sendo amplamente utilizados nas indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia. Com o aumento da demanda, torna-se essencial estabelecer padrões de qualidade e um perfil fitoquímico confiável, garantindo autenticidade e eficiência na cadeia produtiva, além de promover sustentabilidade nos processos de análise. Os métodos convencionais de caracterização de óleos essenciais frequentemente apresentam alto impacto ambiental, devido ao consumo de energia, uso de solventes e geração de resíduos. Nesse contexto, este projeto busca avaliar a aplicação da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) na caracterização e controle de qualidade do óleo essencial de Lavandula sp. e de seus derivados obtidos por biotransformação. As análises serão comparadas com métodos cromatográficos, especialmente cromatografia gasosa (GC), visando validar a FTIR como uma alternativa rápida, econômica e sustentável para identificação da autenticidade do óleo essencial e monitoramento da qualidade de seus derivados. O desenvolvimento de um protocolo analítico eficiente contribuirá para a otimização dos processos na indústria de óleos essenciais, reduzindo o impacto ambiental e agregando valor aos produtos naturais.
Nome da Doutoranda:
Francielle Pasqualotti Meinhardt
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Dr. Valeriano Antonio Corbellini
Profa. Dra. Rosana de Cassia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
https://pixabay.com/pt/photos/lavanda-garrafa-plantar-primavera-1490788/
Águas Subterrâneas
Tecnologias alternativas para o tratamento de águas subterrâneas de abastecimento público.
A água é um recurso abundante no planeta e essencial no desenvolvimento das ações antrópicas para manutenção da vida, mas a qualidade está cada vez mais comprometida devido ao crescimento populacional, industrialização, mudanças climáticas os resíduos urbanos e industriais, o descarte de resíduos agrícolas contendo fertilizantes, pesticidas e outros compostos químicos, têm ameaçado as fontes de água limpa e potável. Assim, o acesso à água potável tornou-se uma preocupação ambiental global. Neste contexto, esta pesquisa busca investigar o uso de tecnologias alternativas para o tratamento de água, com base nos princípios da química e engenharia verdes, visando soluções inovadoras para melhorar as condições de saneamento público. Inicialmente, esta pesquisa abordou o projeto e a construção de um sistema automatizado de tratamento de água para abastecimento público em área rural, na comunidade Jacuí, em Restinga Seca, RS. O sistema, composto por um tanque com 350 kg de carvão ósseo ativado, conforme a Figura 1, atende uma população de 65 pessoas, com vazão média de 15.000 L h⁻¹, sendo abastecido por um poço tubular de 38 metros de profundidade. A água captada apresenta desafios de qualidade, como turbidez variável entre 15 e 82 uT e altos níveis de ferro, entre 0,55 e 5,2 mg L⁻¹. Outro estudo, descreve o desenvolvimento de um sistema de desfluoretação de águas subterrâneas, instalado um protótipo no campus da Universidade de Santa Cruz do Sul - UNISC e em três escolas rurais da Bacia Hidrográfica Taquari-Antas, no município de Venâncio Aires, RS. O sistema utiliza 14 kg de carvão ósseo ativado, e pode atender às necessidades de consumo de uma escola com até 39 pessoas, consumindo 2 L dia⁻¹, com uma vazão mínima de 3,3 L h⁻¹. A água subterrânea dessas escolas apresenta turbidez média entre 0,93 e 2,3 uT e altas concentrações de flúor, com média de 2,7 mg L⁻¹.
Nome da Doutoranda:
Luana Bertolo Y Castro Bender
Nome dos Orientadores:
Prof. Dr. Adilson Ben da Costa
Profª. Dra. Rosana de Cassia de Souza Schneider
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Figura 1. Sistema de filtração de tratamento de água subterrânea.
Plano de gerenciamento
Impactos ambientais em hospitais veterinários: Proposição de um Plano de Gerenciamento Ambiental através de Ferramentas Integradas
O Brasil possui a terceira maior população de animais de estimação do mundo, impulsionando o crescimento do setor veterinário e aumentando a demanda por serviços de saúde animal, como vacinas, castrações e tratamentos específicos. No entanto, os resíduos gerados em Hospitais Veterinários (HV) não possuem regulamentação específica, sendo enquadrados no grupo de Resíduos de Serviços de Saúde (RSS), conforme a RDC 222/2018. Apesar disso, há particularidades nesses resíduos que os diferenciam dos gerados em hospitais humanos, seja em relação às espécies atendidas ou ao grau de contaminação.
Estudos apontam deficiências em diversas etapas da gestão desses resíduos, incluindo segregação, manipulação, acondicionamento e destinação final, além da falta de conscientização de profissionais e demais agentes envolvidos no processo.
Este trabalho tem como objetivo desenvolver um Plano de Gerenciamento Ambiental específico para hospitais veterinários, utilizando a integração entre as metodologias de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), Mapa de Fluxo de Valor (VSM) e Gerenciamento de Aspectos e Impactos Ambientais (GAIA), no modelo “de portão a portão”, para mitigar impactos ambientais, econômicos e sociais. A pesquisa será conduzida por meio da Análise por Triangulação de Métodos, integrando Revisão Sistemática de Literatura (RSL), normativas vigentes, ACV e Pesquisa-Ação.
Como resultado, espera-se reunir informações que subsidiem a elaboração de um Plano de Gerenciamento Ambiental adequado às particularidades dos HVs, além de fornecer diretrizes para a construção de normatizações mais específicas e eficazes para essa atividade.
Nome da Doutoranda:
Sandra Elisia Lemões Iepsen
Nome do(s) Orientador(es):
Profa. Dra. Liane Mahlmann Kipper
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de Pesquisa 2 : Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Diagrama da proposta de pesquisa.
https://pixabay.com/pt/photos/rem%C3%A9dio-veterin%C3%A1rio-equipamento-5003651/
Gestão ambiental - frigorífico
Aplicação da avaliação do ciclo de vida nos processos produtivos em um frigorífico de suínos e bovinos no município de Condor/RS para diminuir os impactos ambientais.
A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma ferramenta amplamente utilizada para identificar e reduzir impactos ambientais em processos produtivos. No setor frigorífico, sua aplicação permite quantificar os impactos ambientais gerados e propor melhorias para minimizar danos ao meio ambiente. Nesta pesquisa, será utilizado o Inventário de Ciclo de Vida (ICV) para avaliar os impactos ambientais ao longo do processo produtivo de um frigorífico de suínos e bovinos localizado em Condor/RS. Com base nos dados levantados, serão analisadas melhorias no tratamento de efluentes, possibilitando a mensuração dos benefícios ambientais que as intervenções propostas podem proporcionar. O estudo segue a abordagem da pesquisa-ação, permitindo a participação ativa dos pesquisadores na identificação e validação de soluções para os desafios ambientais do frigorífico. Entre as melhorias esperadas, destaca-se a reutilização da água residuária da Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) em processos secundários, como a limpeza de currais e pocilgas e a lavagem de caminhões de transporte de animais. Além disso, busca-se aprimorar o sistema de aeração para reduzir a eutrofização dos efluentes tratados e minimizar a umidade do lodo gerado, otimizando sua destinação final. Com essas ações, espera-se reduzir o consumo de água potável pela indústria, melhorar a qualidade dos efluentes descartados no rio Palmeira e promover práticas mais sustentáveis no setor frigorífico, contribuindo para a preservação ambiental e a eficiência dos recursos hídricos.
Nome do Mestrando:
Maurício Sandim
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias.
Diagrama da proposta de pesquisa
https://pixabay.com/pt/photos/presunto-vaca-ind%C3%BAstria-matadouro-7655505/
Tratamento de efluente de hospital veterinário
Gestão sustentável das Águas Residuárias do Hospital Veterinário da Universidade de Santa Cruz do Sul - UNISC
Atualmente a preocupação com os poluentes farmacêuticos e veterinários tem despertado uma grande preocupação ambiental, uma vez que com o alto consumo desses medicamentos e os lançamentos desses compostos ao meio ambiente são crescentes. Em hospitais veterinários, existe uma elevada utilização de medicamentos e por vezes o efluente gerado não é tratado adequadamente, sendo lançado em corpos hídricos. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a gestão sustentável das águas em hospital veterinário universitário, considerando o projeto de construção da estação de tratamento de efluentes da unidade, partida de operação do sistema e controle de parâmetros com monitoramento associando avaliação da genotoxicidade do efluente tratado. Dessa forma, o presente projeto busca avaliar os principais impactos ambientais associados às etapas de construção e operação de uma estação de tratamento de efluentes instalada em um hospital veterinário universitário, assim como a sua eficiência quanto a remoção de poluentes e redução da toxicidade. Será realizada uma revisão da literatura com aspectos de gestão e gerenciamento das ETEs de hospital veterinário universitário (HVU). Além disso, as etapas mais impactantes da construção da estação de tratamentos assim como da sua operação serão identificadas através de estudos de análise de ciclo de vida. Por fim, a avaliação da eficiência da ETE ocorrerá através da realização de análises de parâmetros gerais como pH, Turbidez, Nitrogênio Amoniacal, Fósforo solúvel, Sólidos Totais Dissolvido, Oxigênio Dissolvido, Condutividade, Demanda Química de Oxigênio, Demanda Bioquímica de Oxigênio, Carbono Orgânico Total, Carbono Inorgânico, Nitrogênio Total e Toxicidade.
Nome do Mestrando:
Mauricio Kersting
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Dr. Carlos Alexandre Lutterbeck
Prof. Dr. Enio Leandro Machado
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Figure 1 – Schematic Representation of the Integrated Wastewater Treatment Plant (WWTP) of the investigated University Veterinary Hospital (UHV). Abbreviations: ET: Equalizer Tank; UASB: Upflow Anaerobic Sludge Blank; AF: Anaerobic Filter; AR: Aerobic Reactor; STT: Sludge Thickener Tank; SSHFCW: Sub Superficial Horizontal Flow Constructed Wetland; PG: PG: Parshall gutter
Biodiversidade - Cinturão verde
O papel da fauna nativa na dispersão da espécie invasora Hovenia dulcis Thunb, no Cinturão Verde, Santa Cruz do Sul, RS, Brasil
Hovenia dulcis, conhecida como uva-do-japão, é uma espécie invasora originária da Ásia, atualmente amplamente disseminada no sul do Brasil. Na Floresta Estacional Decidual, representa uma ameaça significativa ao ecossistema, reduzindo a biodiversidade nativa, alterando a ciclagem de nutrientes e inibindo o crescimento de outras espécies devido ao efeito alelopático de seus pseudofrutos. Sua infrutescência apresenta uma morfologia incomum e é produzida em grande quantidade, com sabor adocicado, tornando-se altamente atrativa para a fauna local. Essa característica favorece a dispersão rápida das sementes e a expansão populacional da espécie. Para compreender os mecanismos de dispersão dessa invasora, serão realizadas observações focais e capturas de imagens com armadilhas fotográficas em cinco pontos da área de estudo durante os períodos de frutificação, de abril a agosto de 2022 e 2023. A pesquisa será conduzida no Cinturão Verde de Santa Cruz do Sul (RS), com o objetivo de analisar o papel da fauna nativa na dispersão da uva-do-japão. Os resultados esperados visam subsidiar a formulação de políticas públicas voltadas à mitigação dos impactos ambientais dessa espécie, além de fomentar estratégias para seu controle e substituição. A pesquisa busca contribuir para a preservação do patrimônio natural do Cinturão Verde, garantindo a manutenção dos serviços ecossistêmicos essenciais para a qualidade de vida da população e a sustentabilidade da biodiversidade local.
Nome do Mestrando:
Marcos Henrique Schroeder
Nome do Orientador:
Prof. Dr. Eduardo Alexis Lobo Alcayaga
Linha de Pesquisa 3 - Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Diagrama da proposta de pesquisa.
Indicadores Ambientais
Power BI: Indicadores Ambientais versus Indicadores Financeiros: alicerces para a sustentabilidade
Este projeto tem como objetivo desenvolver a ferramenta The Green Investment Financial Tool (GIFT), voltada para a análise de dados econômicos e financeiros com foco em questões e ações ambientais. A ferramenta será aplicada na avaliação e tomada de decisão para um Hospital Veterinário, permitindo uma gestão mais sustentável e eficiente dos recursos.
Os indicadores de desempenho (Key Performance Indicators – KPI’s) serão elaborados com base nos princípios de Environmental, Social and Governance (ESG) e na metodologia de Life Cycle Assessment (LCA), além de integrar informações extraídas de relatórios e demonstrações contábeis. Essa abordagem possibilitará uma avaliação holística dos impactos ambientais, sociais e financeiros das operações do hospital.
O desenvolvimento da ferramenta seguirá a metodologia Design Science Research (DSR), garantindo que seu artefato seja estruturado de forma científica, aplicável e eficaz na gestão hospitalar.
Com a implementação da GIFT, espera-se fornecer um instrumento inovador para a análise integrada de sustentabilidade financeira e ambiental, auxiliando na tomada de decisões estratégicas que contribuam para a eficiência operacional e a redução dos impactos ambientais no setor veterinário.
Nome da Mestranda:
Liege Pereira Martini
Nome da Orientadora:
Profa. Dra. Liane Mählmann Kipper.
Linha de Pesquisa 2 - Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas.
Diagrama da proposta de pesquisa.
https://pixabay.com/pt/photos/consultor-escrit%C3%B3rio-neg%C3%B3cios-779590/
Tratamento de Efluentes - POAs-Eletroquímica
AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA PARA PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADA DE EFLUENTES: ETAPAS DE CONCEPÇÃO E OPERAÇÃO DOS SISTEMAS
O objetivo geral do projeto consiste na avaliação comparativa de diferentes processos de oxidação avançada (POAs) utilizados no tratamento de efluentes, com foco no processamento operacional, sem considerar o desempenho. Em relação à metodologia, a pesquisa experimental será baseada no estudo de análise de ciclo de vida (ACV) de processos como fotólise, ozonização e oxidação eletroquímica com eletrodo de Ti/TiO2/RuO2. O software Simapro (version 9.5) e o método IMPACT 2002+ V2.15 serão utilizados para calcular os impactos ambientais, com dados extraídos do banco de dados Ecoinvent. Os principais resultados indicaram que os materiais utilizados nos POAs representaram os maiores impactos ambientais em diversas categorias, como carcinogênicos, não carcinogênicos, inorgânicos respiratórios, ecotoxicidade terrestre e aquática, acidificação terrestre e aquática, eutrofização aquática, aquecimento global, energia não renovável e extração mineral. Dentre os materiais com maiores contribuições para esses impactos estão o aço, titânio, rutilo, silicone, acrílico, PVC e lâmpadas UV. A oxidação eletroquímica destacou-se como o processo com maiores impactos em categorias como radiação ionizante, depleção da camada de ozônio e ocupação do solo, devido ao uso de energia elétrica e materiais associados, como o sulfato de sódio. O estudo também realizou a normalização dos resultados para facilitar a comparação entre as diferentes tecnologias, apontando as categorias de inorgânicos respiratórios, energia não renovável e aquecimento global como as mais significativas. As contribuições desses impactos estão fortemente associadas aos materiais e processos industriais envolvidos, como a produção de metais, plásticos e componentes eletrônicos, além da matriz energética utilizada. A mitigação dos impactos identificados requer medidas focadas na eficiência energética, uso de materiais alternativos com menor pegada ambiental, e transição para fontes de energia mais limpas. Os resultados apresentados contribuem para a compreensão dos desafios ambientais associados ao uso de POAs no tratamento de efluentes e podem orientar a seleção de tecnologias mais sustentáveis no futuro.
Nome do Mestrando:
Esteban Danilo Pacheco Calderón
Nome do(s) Orientador(es):
Profa. Dra. Adriane Lawisch Rodriguez
Prof. Dr. Ênio L. Machado
Prof. Dr. Elizabeth Garrido
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Sistemas da proposta de pesquisa.
https://pixabay.com/pt/photos/triptofano-amino%C3%A1cido-medicamento-7182358/
Wetlands Construídos
Sistema de Wetland de fluxo vertical com células de combustível microbianas integrado com um floating compartimentado para tratamento de efluentes sanitários de campus universitário
O crescimento populacional acelerado tem levado a um aumento significativo na geração de efluentes, enquanto os sistemas de coleta e tratamento ainda carecem de investimentos. Diante desse cenário, cresce a busca por tecnologias eficientes e economicamente viáveis. Entre essas soluções promissoras, destacam-se os Wetlands Construidos (WCs), sistemas baseados no uso de macrófitas para a remoção de contaminantes. No entanto, ainda há poucas pesquisas sobre a integração de diferentes sistemas de Wetlands e o uso de sistemas floating compartimentados. Este estudo tem como objetivo avaliar um sistema misto composto por Wetlands Construídos de fluxo vertical, integrados a células de combustível microbianas (CCMs) e a um sistema floating compartimentado, visando o controle e a remoção de nutrientes de efluentes sanitários do campus universitário de Santa Cruz do Sul. A pesquisa será conduzida em duas etapas. Primeiro, uma análise bibliométrica investigará as principais integrações entre Wetlands Construídos e sistemas floating, bem como os contaminantes removidos. Em seguida, será construído um sistema experimental, combinando um Wetland de fluxo vertical com células de combustível microbianas e um sistema floating compartimentado, para avaliar sua eficiência no tratamento de efluentes. Espera-se que os resultados contribuam para a ampliação do conhecimento sobre a integração de sistemas mistos de Wetlands Construídos e sua aplicação no tratamento sustentável de efluentes sanitários em ambientes universitários e no setor de serviços.
Nome do Mestrando: Deison Antonio Taufer Fochi
Nome do Orientador: Prof. Dr. Ênio Leandro Machado
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias.
https://pixabay.com/pt/photos/zai-li-hua-%C3%A1gua-de-araruta-4427871/
Bioprodutos
BIOESTIMULANTE PARA SEMENTES A PARTIR DA BIOMASSA DE MICROALGAS
O aumento da demanda por alimentos acompanha o crescimento populacional, exigindo novas tecnologias agrícolas que aprimorem o cultivo e promovam plantas mais resistentes a estresses bióticos e abióticos. O objetivo é aumentar a produtividade e reduzir perdas ao longo do ciclo produtivo. No entanto, muitos insumos convencionais têm impactos ambientais negativos, contaminando solo, água e ar, além de potencialmente afetar a saúde humana. Diante desse desafio, cresce o interesse por tecnologias biológicas que mitiguem os impactos ambientais e promovam uma produção agrícola mais sustentável. A busca por alternativas que garantam segurança alimentar, aliada à preocupação com o uso eficiente dos recursos naturais, impulsiona o desenvolvimento de produtos que fortalecem as plantas contra adversidades climáticas e pragas, sem comprometer o meio ambiente. Este estudo tem como objetivo desenvolver bioestimulantes à base de microalgas cultivadas em sistemas alternativos, avaliando sua eficiência na germinação de sementes e no vigor das plântulas. No cultivo de hortaliças e outras culturas, a qualidade das sementes é fundamental para o sucesso da lavoura. Assim, ao aplicar biotecnologia para obtenção de bioinsumos agrícolas, a pesquisa contribui para um modelo de produção mais sustentável, alinhado ao movimento global de redução da dependência de insumos químicos e preservação dos recursos naturais. A expectativa é que os bioestimulantes desenvolvidos ofereçam uma alternativa inovadora e viável para o setor agropecuário, beneficiando produtores, consumidores e o meio ambiente.
Nome da Mestranda:
Eline Schmidt Limons
Nome do(s) Orientador(es):
Profa. Dra Rosana Schneider
Prof. Dra. Lisianne Brittes Benitez
Linha de Pesquisa 4 - Microbiologia aplicada à Tecnologia Ambiental
Diagrama da proposta de pesquisa.
Saneamento
Sistema Automatizado para Desfluoretação de Águas Subterrâneas
A elevada concentração de fluoreto na água de consumo humano é um fator de risco para o desenvolvimento da fluorose dental, uma patologia caracterizada por manchas nos dentes, especialmente em crianças. Esse problema é comum em águas subterrâneas de poços profundos, amplamente utilizados no abastecimento de pequenas comunidades isoladas, que possuem acesso limitado às redes de distribuição convencionais.
Com o objetivo de remover o excesso de íons fluoreto dessas águas, este estudo propõe o desenvolvimento de um sistema automatizado de desfluoretação, instalado em um contêiner metálico modular, permitindo fácil adaptação à infraestrutura existente. O sistema terá uma capacidade de tratamento de até 5.000 L h⁻¹, suficiente para atender uma comunidade de até 500 pessoas, utilizando o mecanismo de precipitação por contato para a remoção do flúor, por meio da adição controlada de sais de cálcio e fósforo. O projeto também contempla a implementação de um sistema de controle e supervisão remota, permitindo o monitoramento em tempo real de parâmetros como vazão, pressão da rede e dosagem de reagentes, minimizando a necessidade de intervenção presencial e aumentando a viabilidade econômica da solução, especialmente para comunidades isoladas. Ao final do estudo, uma unidade piloto em escala real será instalada em uma comunidade do município de Cachoeira do Sul (RS), contribuindo para o desenvolvimento de uma alternativa eficiente e sustentável para o tratamento da água e a melhoria da qualidade de vida da população local.
Nome do Mestrando:
Demis Pessatto Faqui
Nome do(s) Orientador(es):
Prof. Dr. Adilson Ben da Costa
Prof. Dr. Eduardo Alexis Lobo Alcayaga
Linha de Pesquisa 1 - Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Diagrama da proposta de pesquisa.
Controle biológico e reutilização de resíduos
REUSO DA DIETA LARVAL DE Ephestia. kuehniella
O crescimento da utilização do controle biológico para o manejo de pragas na agricultura é uma tendência de um mercado cada vez mais preocupado com a diminuição do consumo de produtos com resíduos químicos. Para fornecer os agentes de controle biológico aos agricultores existe a necessidade de haver produção desses organismos em biofábricas. No caso do parasitoide Habrobracon hebetor, ele é multiplicado utilizando a traça Ephestia kuehniella, que serve de hospedeiro. No final do processo de criação do agente biológico, é gerado um resíduo, proveniente da alimentação das traças, como a dieta que não foi consumida pelas larvas, e que no momento tem como destino seu descarte. O trabalho que está sendo realizado tem por objetivo a reutilização deste resíduo dentro de um novo ciclo produtivo. Esta reutilização além dos benefícios ambientais, deve gerar uma redução de custo na produção, tornando-a mais eficiente.
Doutorado / Doutorando: Alex Lima Zanotelli. Fevereiro/2020 até fevereiro/2024
ORIENTAÇÃO: Professor Dr. Andreas Köhler
LINHA PPGTA: Gestão e manejo de recursos naturais
1 - Biofábrica de Ephestia kuehniella
2 - Hospedeiro Ephestia kuehniella
3 - Parasitoide Habrobracon hebetor
Controle biológico conservativo com bordadura
DIVERSIDADE DE INSETOS E PRODUTIVIDADE EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO DE BRÓCOLIS E RABANETE COM E SEM BORDADURA DE MANJERICÃO, COMO ESTRATÉGIA DE PRODUÇÃO ALTERNATIVA SUSTENTÁVEL.
Os sistemas de produção agrícola no Brasil são geralmente simplificados, o que causa desequilíbrio aumentando as populações de insetos com potencial de danos às culturas. Associado a essa questão também temos o uso dos agrotóxicos, os quais causam problemas ambientais como a contaminação do solo, água e alimentos que são destinados à alimentação humana. A partir desse contexto muitas experiências vêm sendo desenvolvidas para reduzir o uso desses produtos nos cultivos, entre elas o uso de sistemas consorciados. Nesse sentido, nossos estudos se baseiam na análise do uso de manjericão em bordadura com cultivo de hortaliças para aumento da diversidade de insetos. Muitos insetos amostrados nos tratamentos com manjericão tem potencial para uso no controle biológico conservativo, pois são predadores de pragas agrícolas como, por exemplo, parasitóides e entomófagos.
ALUNO:
Mestre: Alexandro Fabris do Nascimento fevereiro/2019 até fevereiro/2021.
ORIENTAÇÃO: Professor Dr. Andreas Köhler e Dr. Eduardo Lobo.
LINHA DE PESQUISA: Manejo e Gestão de Recursos Naturais.
Nanotecnologia em biorremediação
POTENCIAL DE MICRORGANISMOS E SUAS ENZIMAS PARA A BIORREMEDIAÇÃO DE AMBIENTES CONTAMINADOS POR POLUENTES ORGÂNICOS
O lançamento de poluentes orgânicos tóxicos e persistentes sem o devido tratamento em corpos hídricos é um dos principais problemas dos países em desenvolvimento, os corantes azo são as categorias de corantes mais comumente utilizados e conta para mais de 60 % do total de corantes utilizados no mundo. Estima-se que cerca de 10-15% dos corantes azoicos não são utilizados nos processos industriais e são descarregados no ambiente através de águas residuais, levando a uma poluição grave, ameaçando o ecossistema e a saúde humana. Neste contexto, a biorremediação surge como uma proposta ambientalmente amigável capaz de degradar esse tipo de poluente. Nossos estudos se baseiam na biorremediação de ambientes contaminados por corantes azóicos a partir da ação sinérgica entre bactérias e nanopartículas verdes de ferro revestidas de alginato. Células imobilizadas tem como característica fundamental a alta resistência quando expostas a ambientes hostis e a compostos tóxicos.
PERÍODO: 2020 - 2024
ALUNOS:
-Mestrando: Ana Paula Müller
-Doutorando: Sabrina Beloni Vaz – fevereiro/2020 até fevereiro/2024
ORIENTAÇÃO: Professora Doutora Lisianne Brittes Benitez.
LINHA: Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
Compostagem
Avaliação da eficiência de tratamento de dejetos de pecuária através de um processo mecanizado, utilizando substrato natural para compostagem, em propriedades rurais nos vales do Taquari e Caí, RS, Brasil
Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a eficiência do tratamento de dejetos de três unidades de produção pecuária (bovinos, suínos e aves de postura), por meio da compostagem com revolvimento mecanizado e incorporação de substrato natural (serragem de madeira) em propriedades rurais dos municípios de Farroupilha, Relvado e Caxias do Sul, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. O delineamento experimental constou de nove tratamentos, três para cada tipo de esterco. Estes foram classificados em: T1 (esterco de gado mais serragem de madeira), T2 (esterco de suíno mais serragem de madeira) e T3 (esterco de aves mais serragem de madeira). O processo envolveu o revolvimento diário das leiras por processo mecanizado e a amostragem foi realizada em triplicata aos 60, 120 e 180 dias de compostagem, entre os meses de julho de 2018 e julho de 2019. Após cada amostragem, as amostras foram devidamente armazenadas e enviadas ao Laboratório de Química da Universidade de Santa Cruz do Sul para análise das seguintes variáveis: Cálcio (Ca), Capacidade de Troca Catiônica (CTC), Fósforo (P), Magnésio (Mg), Nitrogênio (N), pH e potássio (K). As medições de temperatura foram feitas no local a cada 15 dias. Ao final do experimento, todos os tratamentos atingiram os padrões de umidade, temperatura, pH e NPK, estabelecidos na Instrução Normativa nº 25/200 para fertilizantes orgânicos, do Ministério da Agricultura e Pecuária do Brasil. Assim, os resultados demonstraram a eficiência do processo de compostagem mecanizada para o tratamento de esterco bovino, suíno e avícola, produzindo um composto orgânico de alta qualidade.
Aluno: Ari João Strapazzon
Categoria: Doutorado
Orientador: Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Período: 2017-2021
Linha 3: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Vista geral da máquina de compostagem na leira, com aplicação do Tratamento 1 (T1): dejetos de bovinos e serragem de madeira não tratada.
Bioindicadores
Sequenciamento genético de espécies de diatomáceas epilíticas para aplicação na avaliação da qualidade da água em sistemas lóticos subtropicais e temperados brasileiros
As algas diatomáceas têm sido amplamente utilizadas como bioindicadores para avaliar a qualidade da água em sistemas lóticos, devido à sua sensibilidade específica a uma variedade de condições ecológicas, respondendo rapidamente às mudanças ambientais, destacando que os índices bióticos são baseados na abundância relativa de espécies, cujo diagnóstico taxonômico usa caracteres da frústula por meio de microscopia óptica convencional. No entanto, a obtenção de tais índices é demorada, cara e requer excelente experiência taxonômica. Este diagnóstico taxonômico pode ser complementado com ferramentas moleculares. Assim, esta pesquisa teve como objetivo aplicar técnicas moleculares utilizando os genes 18S rRNA V4 e rbcL, para identificar espécies de diatomáceas utilizadas no biomonitoramento de ecossistemas aquáticos. Durante 2020, amostras de água e algas diatomáceas epilíticas foram coletadas em um trecho superior da Bacia do Arroio Preto, Município de Santa Cruz do Sul, RS, Brasil, para caracterização ambiental e obtenção de culturas de diatomáceas unialgais para identificação morfológica e análise molecular. Os resultados indicaram o isolamento de três espécies de diatomáceas epilíticas ecologicamente importantes, identificadas molecularmente como Gomphonema parvulum (Kützing) Kützing, Sellaphora seminulum (Grunow) D.G.Mann e Eolimna minima (Grunow) Lange-Bertalot. A comparação das sequências com o banco de dados do GenBank auxiliou na identificação morfológica, sendo que o gene rbcL apresentou melhor capacidade discriminatória para as três espécies sequenciadas. Este estudo contribui para aumentar os dados moleculares de espécies de diatomáceas disponíveis nas bases de dados, destacando o uso da abordagem molecular como ferramenta taxonômica complementar para avaliar a qualidade da água de sistemas lóticos subtropicais e temperados brasileiros.
Aluno: Carla Giselda Heinrich
Categoria: Mestrado
Orientador: Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Coorientador: Drª. Lisianne Brittes Benitez
Período: 2019-2021
Linha 3: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Espécies isoladas de algas diatomáceas epilíticas identificadas morfologicamente como Gomphonema parvulum(A1-A2), Sellaphora seminulum (B1-B2) e Eolimna minima (C1-C2). A1,B1,C1 (céluas vivas) A2, B2, C2 (frustúlas oxidadas). Escala 10 μm.
Minera
Mineração de Dados aplicada para a redução dos impactos ambientais e de segurança do trabalho na coleta de resíduos sólidos urbanos
Resumo: O objetivo desta pesquisa é reduzir os impactos ambientais e de segurança do trabalho gerados pela coleta dos resíduos sólidos urbanos (RSU), através da otimização dos roteiros de coleta. Esta otimização será realizada por meio da Mineração de Dados (MD) e do desenvolvimento de um software, capaz de gerenciar as melhores opções para as rotas de coletas dos caminhões e assim contribuir com a redução das emissões de gases na atmosfera. Os dados foram obtidos por meio de uma empresa prestadora de serviços de coleta dos resíduos localizada no município de Santa Maria - RS, que executa a atividade em diversos municípios no estado do Rio Grande do Sul. As informações relacionadas ao percurso das coletas como quilometragem percorrida, paradas, retorno dos caminhões para as unidades de transbordo e pesagens, foram monitorados e servirão como subsídios de informações para a mineralização dos dados, os quais serão capazes de abastecer o software de gestão para empresas desse segmento.
Período: 2018-2022
Doutoranda: Caroline Ferrão Cipollatto
Orientação: Jorge André ribas Moraes e João Carlos Furtado
Linha 2
Produção de bioetanol
Produção de bioetanol de materiais alternativos
A produção de bioetanol pode ser realizada a partir de várias matérias-primas, açúcares, materiais amiláceos e lignocelulósicos. Nossos estudos envolvem a produção de bioetanol de materiais residuais. Alguns trabalhos de conclusão de mestrado e de doutorado foram conduzidos com biomassa de spirulina, dejeto de gado, farelo de arroz, casca de arroz, caules de tabaco e cascas de mandioca. Os estudos envolveram etapas de pré-tratamento, sacarificação e fermentação. Os pré-tratamentos e sacarificações foram químicos ou enzimáticos e a fermentação foi conduzida com leveduras convencionais e com material modificado geneticamente em parcerias internacionais. Há um grande potencial de pesquisa e inovação nesta área, valorando resíduos para o desenvolvimento de produtos de interesse comercial, e desta forma, dar continuidade a pesquisa com outros materiais alternativos.
Período: 2013 – 2020
Mestrando: Celio Seidel Jr, Amaro de Azevedo, Cristiano Lamb, Leonardo Anacker
Doutorando: Fernando Sansone de Carvalho
Orientação: Rosana Schneider
Linha 3: Microbiologia aplicada a Tecnologia Ambiental
Wetlands construídos
Floating treatment wetlands integradas a células de combustível microbianas para o tratamento de efluentes urbanos e geração de bioenergia.
Os sistemas Floating Treatment Wetlands (FTWs) podem ser considerados uma variação mais recente na qual macrófitas naturalmente emersas são colocadas em suportes flutuantes em que suas raízes ficam em contato direto com a água sem a presença de um material filtrante, como brita ou areia. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver um sistema de tratamento em escala piloto combinando um primeiro estágio de biofiltro anaeróbio com uma unidade composta por FTWs incorporadas com células de combustível buscando o tratamento de efluente oriundos de um campus universitário e geração de bioeletricidade. No suporte flutuante, foram adicionadas e monitoradas 5 espécies diferentes de macrófitas, algumas tradicionais e outras ornamentais. No fundo da caixa, uma região mais anóxica e portanto com potencial redox negativo, foram colocados pedaços de grafite para atuar como ânodo, onde bactérias oxidam a matéria orgânica e liberam elétrons para serem transportados por um circuito externo para os cátodos. Mais próximo da superfície, nas raízes de cada uma das espécies, foi colocado um cilindro de grafite para atuar como cátodo e receptor do fluxo de elétrons gerados pela oxidação da matéria orgânica. Durante 6 meses, o sistema foi monitorado quanto ao seu desempenho no tratamento dos efluentes, a absorção e assimilação de poluentes nos tecidos foliares das plantas e a potencial geração de bioenergia (através de medições de diferenças de potencial - ddp) de cada uma das macrófitas empregadas. Foram verificados valores de ddp de até 225 mV, no tratamento do efluente após as duas unidades foram obtidas eficiências de remoção de 71,4%, 90,9%, 8,4% e 11,4% para Demanda Química de Oxigênio (DQO), turbidez, nitrogênio total e fósforo total, respectivamente. Dessa forma, a integração de sistemas FTW com células de combustível microbiana é uma tecnologia promissora, mas que ainda demanda futuros estudos.
Doutorando Gustavo Stolzenberg Colares,
Mestranda Naira Dell’Osbel,
Orientação Enio L. Machado
Colaboração:
Pós-doutorado Carlos Lutterbeck, Gislayne A. Oliveira,
Lucia R. Rodrigues, Carlos P. Bergmann, Diosnel Rodriguez Lopez, Adriane Lawisch Rodriguez, Jan Vymazal.
Linha 1
Valorização de resíduos agroindustriais orgânicos
Desenvolvimento larval e eficiência no processo de tratamento com a espécie Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomydae)
A alta taxa de geração de resíduos orgânicos, ligadas principalmente ao crescimento da agroindústria, contribuem para resultados negativos de saúde ambiental e pública. Em geral o descarte indiscriminado, os tratamentos de má qualidade e o uso descontrolado de aterros sanitários refletem as más práticas na gestão, mostrando também um desperdício de energia e nutrientes que poderiam ser usados para atender à crescente demanda por recursos. Há uma necessidade de desenvolver tecnologias potenciais de valorização desse desperdício de resíduos, e com isso o processamento de resíduos orgânicos usando larvas da espécie H. illucens, é um método promissor que atualmente está atraindo interesse de diversos pesquisadores. A utilização das larvas, fornecem uma nova visão nas áreas de práticas sustentáveis de gestão de resíduos, pois seu uso pode superar o resto das tecnologias convencionais atuais, como vermicompostagem e decomposição bacteriana, em termos de custo-efetividade, baixas pegadas ecológicas, alto potencial econômico e podendo gerar diversos produtos de valor agregado, como formulações para ração animal, enzimas bioativas e biofertizantes.
Aluna: Daniela da Costa e Silva
Programa: Tecnologia Ambiental
Doutorado de 2021 a 2025
Orientação: Prof. Dr. Andreas Köhler e Prof. Dr. Diego Prado de Vargas
Figura 01: Larvas de H. illucens se alimentando de resíduos de laranja e farinha.
Figura 02: Larvas de H. illucens prontas para produção de farinha de inseto.
Compósito de matriz metálica
VALORAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATRAVÉS DA PRODUÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ METÁLICA
A disposição inadequada de resíduos industriais e de consumo no meio ambiente é uma prática incorreta e ainda realizada nos dias atuais. A pesquisa desenvolvida ao longo de 2017 e 2018 teve como objetivo avaliar a incorporação de um resíduo agroindustrial (cinza da casca de arroz) em resíduos de alumínio (latas de bebidas e resíduo de indústria metalúrgica) produzindo um compósito de matriz metálica. A cinza de casca de arroz é um produto que apresenta sílica com alto grau de pureza, em torno de 90%. Através da técnica de fundição por agitação, a cinza da casca de arroz foi incorporada à matriz de alumínio. Análises em microscópio óptico e eletrônico de varredura foram realizadas confirmando a introdução do reforço na matriz. Para investigar as propriedades deste compósito, testes de dureza, força de impacto e de densidade foram efetuados, comprovando a melhora das propriedades deste material.
Palavras-chave: arroz; cinza da casca de arroz; alumínio; resíduos; compósito de matriz metálica.
Mestranda:Doris Sippel Dörr
Orientador: Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes
Co-orientadora: Profa. Dra. Adriane de Assis Lawisch Rodrigues
Eletroflotação por membrana cerâmica
Tratamento de efluentes por métodos eletroquímicos: desenvolvimento de um sistema de eletroflotação compartimentalizado por membrana cerâmica
A geração de efluentes pelos diversos setores industriais existentes na atualidade caracteriza-se como um problema ambiental importante. Nesse sentido, a pesquisa e desenvolvimento de novos processos de tratamento eficazes e eficientes é área de grande interesse para a Tecnologia Ambiental. Dentre os temas de maior destaque nos últimos anos cabe destacar os processos biológicos e os processos oxidativos avançados (POAs). Além dessas tecnologias, os métodos eletroquímicos vêm recebendo atenção recentemente devido as suas vantagens. A eletrocoagulação, combinada com a eletroflotação, está entre as técnicas mais promissoras por permitir a geração de agentes coagulantes e oxidantes in situ, os quais contribuem para a separação e degradação de contaminantes presentes no efluente. Neste trabalho está sendo desenvolvido um sistema versátil e compacto, utilizando eletrodos ativos de ferro, visando o tratamento tanto de efluentes urbanos como industriais. Nesse sistema as câmaras anódica e catódica são separadas por membranas cerâmicas, o que garante que o efluente na etapa de coagulação não se mistura com o da etapa de flotação, buscando assim permitir uma melhor remoção dos contaminantes. O design do sistema foi elaborado considerando a otimização da formação dos flocos através do tempo de detenção hidráulico na câmara anódica, bem como flotação dos flocos na câmara catódica, totalizando volume útil de 10 L com 6 câmaras eletrolíticas sequenciais.
Mestrando: Eduardo Ezequiel Antunes Sosa
Orientadores: Prof. Dr. Ênio Leandro Machado e Profa. Dra. Adriane de Assis Lawisch Rodríguez
Período: 2020 a 2022
Figura 1 - Esquema simplificado do processo de eletrocoagulação
Pirólise de resíduos
Pirólise de passivo de aterro de resíduos industriais
Neste estudo foi avaliada a capacidade de produção de carvão a partir de resíduos Classe IIA aterrados em uma Fundação de Proteção Ambiental na região central do Estado do Rio Grande do Sul. As amostras foram compostas (em proporção massa/massa) por 40% de plástico, 25% de papel/papelão, 25% de espumas e borrachas sintéticas e 10% de tecido de algodão e tripas de celulose. Empregou-se técnica de pirólise de baixa temperatura (350ºC) com uma rampa de aquecimento de 2,70ºC min-1 e com tempo de residência de 30 minutos. Os experimentos foram feitos com e sem catalisador, tendo 25% de catalisador constituído de argila vermelha. Nas amostras brutas e pirolisadas foram avaliados o Poder Calorífico Inferior (PCI), Poder Calorífico Superior (PCS) e Poder Calorífico Útil (PCU). Nas mesmas amostras também foram caracterizados carbono orgânico, teor de cinzas, cloretos, bem como, alumínio, antimônio, bário, cádmio, cálcio, chumbo, cobalto, cobre, cromo total, ferro, magnésio, manganês, níquel, potássio, prata, sódio e zinco. As amostras pirolisadas com catalisador apresentaram valores de PCU de 5473 kcal kg-1, tendo característica interessante para geração de energia. Porém a presença de metais pesados, especialmente Ni e Cr, merecem atenção quanto ao uso como combustível. A potencialidade para formulação de adubos também é crítica, sendo discutida na presente pesquisa.
Mestrando: Fabrício Weiss
Linha 2: Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos e Emissões Atmosféricas
Período: 2018 à 2020
Resíduos sólidos industriais
GERENCIAMENTO COLETIVO DE RESÍDUOS SÓLIDOS INDUSTRIAIS
O gerenciamento coletivo de resíduos sólidos industriais (RSI) é uma alternativa que visa a redução de custos e simplificação de atendimento a requisitos legais. Para unir esforços na gestão de RSI, conglomerados industriais têm se instalado em distritos onde desenvolvem suas atividades e gerenciam seus resíduos de forma coletiva, numa espécie de simbiose que traz benefícios ambientais e econômicos. Este artigo teve como objetivo realizar uma revisão sistemática sobre alguns clusters industriais brasileiros e o gerenciamento coletivo de seus resíduos. Foram pesquisadas publicações e autores de referência utilizando duas combinações de expressões chave: “Avaliação de Ciclo de Vida + Simbiose Industrial” e “Gerenciamento de Resíduos + Indústria do Tabaco”. O primeiro tema apresentou-se mais atual, com maior quantidade de publicações oriundas do continente europeu. O segundo tema apresenta-se mais constante, sem grandes variações no número de publicações, destacando-se os Estados Unidos como origem dos autores referência. As conclusões apontam tendência de expansão dos estudos acerca da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e a consolidação do conceito de simbiose industrial. Com relação à gestão de resíduos da indústria do tabaco, a abordagem foca nos malefícios do cigarro à saúde e o problema dos resíduos pós consumo (bitucas).
Mestrando: Fausto Lopes Duarte Muller
Orientadores:
Enio Machado
Jorge André Ribas Moraes
Período: 2019-2020
Alumínio reciclado para fita condutora
DESENVOLVIMENTO DE UMA FITA CONDUTORA DE CORRENTE ELÉTRICA A PARTIR DE ALUMÍNIO RECICLADO COM POTENCIALIDADE DE APLICAÇÃO NA INTERCONEXÃO DE CÉLULAS SOLARES NA MONTAGEM DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.
Esta pesquisa teve como objetivo obter uma fita condutora de corrente elétrica, a partir de alumínio secundário oriundo da reciclagem de latas de alumínio, visando sua aplicação como barramento condutor de energia elétrica para realizar a conexão de conjuntos de células solares na montagem de módulos fotovoltaicos. A produção da fita condutora de corrente elétrica, ocorreu com o processo de fundição por gravidade e posterior escoamento em uma coquilha, projetada especificamente para o experimento. Adicionou-se elementos ao alumínio fundido como Cu e Mg para avaliar se haveriam melhorias nas propriedades das ligas, obtendo-se então, três ligas como amostras: (A) liga à base de alumínio secundário; (B) liga Al - Cu; (C) liga Al – Cu - Mg. Com o propósito de reduzir a espessura da fita para 0,5 mm, realizou-se o processo de laminação à frio. Ocorreram quatro (04) passes de laminação, onde a espessura inicial foi de 4,04 mm, resultando em uma redução de 85,4 % da espessura inicial, alcançando (0,59 + ou - 0,04) mm de espessura final. Após cada passe de laminação foi aplicado o processo de recozimento para restaurar as propriedades do material para os passes seguintes. Realizou-se os seguintes ensaios: análise química, micrografia ótica e Espectroscopia Dispersiva de Comprimento de Onda (WDS), microdureza Vickers, tração, nível de encruamento, anisotropia e condutividade elétrica. Em relação à microdureza, as amostras mostraram-se frágeis, com elevada ductibilidade, baixa região plástica com limite de resistência à tração próximo ao ponto de estricção. A condutividade apresentou resultados entre 45,96 e 47,67 IACS (International Annealed Copper Standard). Concluiu-se que o resultado obtido pela pesquisa foi satisfatório em relação ao objetivo de produzir uma fita com utilização de alumínio reciclado com espessura de aproximadamente 0,5 mm e avaliar suas propriedades de condutividade elétrica.
Doutorando: Gilson Gilmar Holzschuh
Orientador: Prof. Dr. Jorge André Ribas Moraes – UNISC
Co-orientador: Prof. Dr. Sergio Bosato Garcia – PUC/RS
Águas de abastecimento
Análise e tratamento de águas de superfície com potencial para ocorrência de bloom de microalgas
A ocorrência de bloom de microalgas/algas em águas de superfície se deve a existência de excesso de nutrientes e condições climáticas favoráveis. A análise de parâmetros físico-químicos, assim como de Geosmina e 2-metil isoborneol pode auxiliar no reconhecimento das condições tróficas da água. Este conhecimento é importante para avaliar lagos naturais ou artificiais, dos quais são captadas águas para consumo humano em regiões urbanas. Para tratamento destas águas superficiais foi desenvolvido sistemas Algal turf scrubber piloto em um Lago de captação de águas e em laboratório. Em laboratório foram testadas condições de fixação do perifíton em diferentes substratos naturais e artificiais além de estudar as condições nutricionais para ocorrer a proliferação das espécies e formação de biomassa. Estes estudos auxiliam no entendimento do sequestro de nutrientes pelo perifíton no sistema.
Período: 2015 – 2020
Mestrando: Felipe Martini, Helena Wilges, Mariana Berlt
Linha 4: Microbiologia aplicada a Tecnologia Ambiental
Informações tecnológicas ambientais
PATENTES COMO FONTE DE INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA PARA O APRIMORAMENTO DE PESQUISAS NA ÁREA DE TECNOLOGIA AMBIENTAL
Resumo: O projeto busca identificar e promover o uso de informações tecnológicas contidas em documentos de patentes, focado na área ambiental, mais especificamente em tecnologias limpas. Na primeira etapa verificou-se através de um estudo bibliométrico a relação existente entre os temas abordados, seguidos pela identificação do uso prático por pesquisadores da área com relação a tais informações. Nessa etapa da pesquisa vamos identificar quais os gargalos existentes, levantando os métodos mais utilizados e avaliando as interfaces entre informações existentes e resultados esperados. Como sequência do estudo planeja-se a elaboração ou adaptação de uma metodologia para coletar as informações contidas nos documentos de patentes, especialmente voltadas para a área de tecnologias limpas. Ao final, espera-se disponibilizar um modelo de coleta e uso de tais informações que permita incentivar o avanço tecnológico na área e reduzir custos com tempo e investimentos nas pesquisas acadêmicas e científicas.
Período: 2020 - 2024
Doutoranda: Isabel Grunevald
Orientadores: Liane Kipper e Jorge André R Moraes
Linha 2
Dunaliella salina x efluente
Produção de Dunaliella salina em meios alternativos buscando o desenvolvimento de bioprodutos
A Dunaliella salina vem sendo estudada como sendo a principal microalga capaz de acumular uma quantidade significativa de betacaroteno, podendo chegar a 10% de seu peso seco, quando cultivada sob condições de estresse abiótico. Também é capaz de desenvolver estratégias adaptativas, sobrevivendo em ambientes aquáticos com altas concentrações de sal e tendo potencial para biorremediar efluentes. Nesta pesquisa estamos utilizando efluente de laticínios, bem como, soro de leite como nutrientes para o crescimento desta microalga. Com base nos resultados encontrados será possível buscar o aproveitamento da biomassa para alimentação ou em uma biorrefinaria, recuperando vários compostos em sequência. Esta pesquisa tem grande potencial de se tornar um empreendimento.
Período: 2019 – 2024
Mestrando: Jennifer Julich
Doutorando: Gleison Celente
Orientação:
Rosana de Cassia de Souza Schneider
Tiele Medianeira Rizzetti
Colaboração: Lisianne B Benitez
Yixing Sui (Universidade de Greenwich - Reino Unido)
Linha 3: Microbiologia aplicada a Tecnologia Ambiental
Ecotoxicologia em análise de solos
AVALIAÇÃO DOS SOLOS NO CULTIVO DE TABACO EM DIFERENTES MANEJOS AGRÍCOLAS UTILIZANDO ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS COM Daphnia magna (STRAUS, 1820)
O tabaco (Nicotiana tabacum L., 1753) é mundialmente cultivado com fins comerciais, sendo o Brasil um de seus maiores produtores e exportadores. Sua produção está concentrada na Região Sul, destacando-se o estado do Rio Grande do Sul como o maior produtor brasileiro. Durante as etapas do seu cultivo, assim como em outros plantios, é realizado o emprego de algumas substâncias químicas na agricultura, como os agrotóxicos, inseticidas e fertilizantes, com o intuito de maximizarem o rendimento das culturas. Nesse sentido, o monitoramento ambiental da qualidade dos solos se faz necessário, uma vez que permite analisar o impacto ocasionado na qualidade ambiental, que afeta não só o rendimento da área de cultivo, mas também todos os ecossistemas e recursos naturais adjacentes. Desse modo, a Ecotoxicologia surge como uma importante ferramenta de biomonitoramento, podendo ser utilizada para avaliar os impactos desses contaminantes no meio ambiente. Esta é voltada para a solução prática de um problema ambiental promovendo a sustentabilidade, tendo enfoque no monitoramento ambiental, buscando a preservação e conservação dos ecossistemas. O presente estudo foi realizado com produtores agrícolas residentes em duas importantes cidades produtoras de tabaco no estado: Sinimbu e Canguçu, RS, Brasil. E teve como objetivo a avaliação da toxicidade dos solos no plantio de tabaco, avaliando doze propriedades divididas em três diferentes manejos de cultivo: cultivo convencional, cultivo semi-orgânico e cultivo orgânico, durante três fases de crescimento do cultivo do tabaco.
ALUNO: Karla Puntel Rosa
- Mestrando: fevereiro/2019 até fevereiro/2021
ORIENTAÇÃO: Professor Dr. Andreas Köhler e Professor Eduardo Alexis Lobo Alcayaga.
LINHA PPGTA: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Figura . Metodologia utilizada para a coleta (1, 2 e 3) e processamento (4, 5 e 6) das amostras utilizadas nos bioensaios.
Fonte: CAMPOS et al., 2018
Produção de biopolímeros
Produção de PHB à partir de materiais alternativos e microrganismos isolados na região
A pesquisa objetiva o desenvolvimento de alternativas tecnológicas, inovadoras e de baixo custo, voltadas e aplicadas a sustentabilidade ambiental. Dentre as pesquisas realizadas citamos a prospecção de microrganismos para produção de poli-3-hidroxibutirato a partir da biomassa residual da produção de biodiesel, tabaco e microalgas (entre outros resíduos da região). Este polímero é biodegradável e desponta como uma alternativa à produção atual de plásticos produzidos à base de petróleo, os quais são usados indiscriminadamente e descartados inadequadamente provocando sérios impactos ambientais.
Período: 2017 – 2020
Mestrandos: Leonardo Bastos Moraes, Eliana Betina Werlang.
Orientação: Maria Viviane Gomes Muller
Colaboração: Rosana de Cassia de Souza Schneider
Biorremediação de agrotóxicos
Remoção de agrotóxicos de águas superficiais empregando microalgas em diferentes biorreatores
A aplicação de agrotóxicos na agricultura gera muitos benefícios para o agronegócio, no entanto, se usados de maneira indiscriminada podem gerar impactos ambientais. Esses compostos podem ser encontrados na água devido ao escoamento de aplicações agrícolas, industriais e domésticas. Atualmente, existem metodologias de remediação que usam microrganismos para a remoção de moléculas poluentes de águas devido ao baixo custo e pela alta eficiência de remoção. Até o momento, as pesquisas realizadas na linha 4 avaliaram a eficiência de microalgas para a remoção dos agrotóxicos atrazina, bifentrina e clomazone em águas superficiais, empregando diferentes fotobiorreatores e condições nutricionais. Os resultados de remoção demonstram ser promissores para o uso desta tecnologia, uma vez que uma alta taxa de remoção foi verificada em todos os procedimentos. Além da potencialidade do uso de microalgas, o emprego de equipamentos cromatográficos acoplados à espectrometria de massas, GC-MS e LC-MS, permitem a determinação desses poluentes em baixas concentrações
Mestrandas: Luana Bertold y Castro e Letícia Weis
Orientação: Rosana Schneider , Tiele Medianeira Rizzetti
Colaboração: Michele Hoeltz, Lisianne B Benitez
Período: 2017 à 2021
Linha 4
Biomassa de microalgas
Desenvolvimento de bioprodutos a partir de biomassa de microalgas
A pesquisa visou a caracterização de uma biomassa residual proveniente de um processo de biorremediação de águas superficiais, considerando que microrganismos presentes neste processo além de sequestrar nutrientes, também apresentam uma biomassa com alto valor agregado. Para tanto, realizou-se a caracterização química da biomassa e a separação de compostos de interesse para a indústria. Além disso, o conhecimento científico e tecnológico construído nesta pesquisa, são uma possibilidade de transformar estes bioprodutos em serviços para o desenvolvimento econômico da sociedade, com um olhar pautado nas questões ambientais, focando em um processo de produção mais limpa.
Período: 2017 - 2021
Doutoranda: Maira Priscilla de Souza
Orientadoras: Rosana C S Schneider e Lisianne Brittes Benitez
Linha 4: Microbiologia aplicada à tecnologia ambiental
Índice de qualidade de solos
Desenvolvimento de um índice de qualidade do solo para avaliação de sistemas de cultivo agrícola no Sul do Brasil
A adoção de manejo conservacionista é essencial para produzir alimentos sem degradar a qualidade do solo e o funcionamento do ecossistema. Índices de Qualidade do Solo (IQS’s) são ferramentas que podem auxiliar produtores a adotar práticas que preservem ou melhorem as características do solo. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo comparar seis estratégias de determinação de IQS’s com diferentes graus de complexidade, visando identificar o método mais simples para integrar uma ferramenta tecnológica, eficaz, tecnicamente viável e ágil, para avaliação da QS, visando contribuir em melhorias do manejo sustentável do solo para a produção agrícola no Sul do Brasil. As coletas foram realizadas em três locais (PC1, PC2 e PC3), em três sistemas, Mata Nativa (MN), Sistema de Plantio Convencional (SPC) Sistema de Plantio Direto (SPD). A caracterização da QS foi feita através de três conjunto de dados: Conjunto de dados total (CD-T) com 30 indicadores; Conjunto de dados reduzido através de técnica multivariada da Análise de Componentes Principais (CD-PCA), com 7 indicadores; e Conjunto de Dados Baseado em Literatura e opinião de especialistas (CD-LE), com cinco indicadores; e dois sistemas de adição: adição simples (IQS-1, IQS-3 IQS-5) e adição ponderada (IQS-2, IQS-4 IQS-6). Todos os IQS’s detectaram com eficiência as alterações de qualidade do solo nos diferentes sistemas estudados. A abordagem de redução do conjunto de dados para determinar a IQS, entre os diferentes usos do solo, confirmou que o método mais simples IQS-6 é tão eficaz quanto os métodos mais complexos (IQS-1, IQS-2, IQS-3 IQS-4,). Desta forma, a estratégia de utilizar o IQS ponderado com número reduzido de indicadores de solos: pH, fósforo, diagnóstico rápido da estrutura do solo, densidade relativa do Solo e carbono orgânico total, pode ser utilizado como protocolo para a implementação de uma ferramenta eficaz, com viabilidade técnica e ágil. Os resultados demonstraram que a MN possui maior qualidade ambiental dos solos, sendo que os sistemas de cultivo apresentaram degradação ambiental, principalmente nas características físicas e biológicas.
Aluno: Luis Fernando Marion
Categoria: Doutorado
Orientador: Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Período: 2016-2021
Linha 3: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Etapas do desenvolvimento dos Indicadores de Qualidade do Solo (IQS’s), adaptado de Cherubin et al. (2016).
CHERUBIN, M. R. et al. Soil quality indexing strategies for evaluating sugarcane expansion in Brazil. PLoS ONE, 1(3): 1–26, 2016.
Preservação de recursos naturais
Eficiência da implantação das áreas de preservação de recursos hídricos na Bacia Hidrográfica do Arroio Andréas, Município de Vera Cruz, RS, Brasil.
A pesquisa foi realizada em uma área de remanescente da floresta estacional decidual em 20 locais de amostragem (nascentes e áreas ribeirinhas), pertencente ao Projeto "Protetor das Águas" na Bacia Hidrográfica do Arroio Andreas, RS, Brasil, estabelecidas através do Pagamento por Serviços Ambientais (PSA). A pesquisa teve como objetivo determinar os grupos florísticos que caracterizam a área de estudo, quantificar os parâmetros fitossociológicos das espécies e sua relação com as áreas estudadas, e suas interações com a avifauna e mastofauna associadas com a dinâmica de regeneração natural dos remanescentes florestais. Foram observadas um total de 101 espécies arbóreas, 192 entre ervas e arbustos, 194 de aves e 44 espécies de mamíferos. A diversidade da flora está diretamente associada ao agente dispersante, que corresponde exclusivamente aos animais, sendo as principais fontes alimentares da grande maioria da avifauna e mastofauna da região, contribuindo para sua rápida dispersão, além de serem plantas de rápido crescimento, caracterizando a fisionomia florestal da região estudada. O monitoramento químico, físico e microbiológico da qualidade da água, antes da implementação do PSA, em comparação com estudos recentes realizados nessas nascentes, demonstrou a eficiência do PSA para a melhora da qualidade da água, considerando que as nascentes da Bacia do Arroio Andreas apresentaram níveis crescentes de qualidade da água em até 73%, caracterizados como "águas de boa qualidade". Esses resultados destacam o PSA como uma importante ferramenta de política pública ambiental para o desenvolvimento sustentável.
Aluno: Nilmar Azevedo de Melo
Categoria: Doutorado
Orientador: Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Período: 2016-2020
Linha 3: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Espécies de mamíferos representativos pela sua ocorrência na Bacia do Arroio Andreas, RS. a) Sapajus nigritus nigritus (macaco-prego); b) Alouatta guariba clamitans (bugio-ruivo); c) Didelphis marsupialis (gambá-comum); d) Procyon cancrivorus (mão-pelada); e) Dasypus novemcinctus (tatu-galinha); f) Eptesicus diminutus (morcego-marrom-diminuto); g) Oligoryzomys flavescens (rato-do-arroz); h) Guerlinguetus henseli (serelepe).
Ecotoxicologia
Avaliação do estado ecológico de sistemas lóticos subtropicais e temperados brasileiros para determinação de sítios de referência na Bacia Hidrográfica do Arroio Andréas, Município de Vera Cruz, RS, Brasil
Esta pesquisa teve como objetivo determinar sítios de referência em sistemas lóticos do sul do Brasil, utilizando o Índice Trófico de Qualidade da Água (ITQA), baseado em comunidades de diatomáceas epilíticas. No período de 2012 e 2016, 140 amostras de diatomáceas epilíticas de sete locais de amostragem na área de nascente da Bacia Hidrográfica do Arroio Andreas, Município de Vera Cruz, RS, Brasil, foram analisadas trimestralmente. Da mesma forma, a partir de 2012 até 2014, amostras mensais de água nesses locais de amostragem foram coletadas para determinação de parâmetros físico-químicos e microbiológicos, como temperatura da água, pH, turbidez, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato, sólidos totais dissolvidos e coliformes fecais. Os resultados indicaram a ocorrência de dois grupos de amostras de diatomáceas com diferenças significativas (p<0,05). O Grupo 1 (locais de amostragem P1, P4 e P5) foi classificado na categoria oligotrófica com um ITQA médio de 1,3 ± 0,2, enquanto o Grupo 2 (locais de amostragem P2, P3, P6 e P7) foi classificado na categoria β-mesotrófica com um valor médio de 2,0 ± 0,4. As espécies representantes de águas oligotróficas em toda a série temporal, foram Platessa hustedtii (Krasske) Lange-Bertalot e Achnanthidium minutissimum (Kützing) Czarnecki, sendo que esta última foi comum aos dois grupos de amostragem, demonstrando ser representante de águas oligotróficas a mesotróficas. Assim, propusemos o limite superior do primeiro intervalo da escala de pontuação do ITQA, igual a 1,5, como valor de referência para diferenciar os limites entre o estado ecológico “alto” e “bom” para determinar “sítios de referência” em sistemas aquáticos de regiões subtropicais e temperadas brasileiras em sistemas aquáticos. A avaliação física, química e microbiológica da qualidade da água dá suporte a esta proposta, na medida em que os resultados indicaram uma melhoria significativa na qualidade da água, classificando os locais de amostragem P1, P4 e P5 como de boa qualidade adequados para usos múltiplos.
Aluno: Núbia Cristina Weber Freitas
Categoria: Doutorado
Orientador: Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Período: 2016-2020
Linha 3: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Fotomicrografias das espécies de diatomáceas que caracterizaram os grupos G1 (nível “Oligotrófico” - poluição desprezível) e G2 (nível “β-mesotrófico” - poluição moderada) na Bacia Hidrográfica do Arroio Andreas, RS, no período 2012 a 2016.
Degradação de POPs
DEGRADAÇÃO DE POLUENTES PERSISTENTES ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DE FERRO ZERO-VALENTE NANOESTRUTURADO E FERRO-NÍQUEL SUPORTADOS
O uso de compostos químicos, que não participam dos ciclos biogeoquímicos naturais, causa diversos efeitos deletérios comprometendo todos os níveis tróficos. Entre esses compostos estão os organoclorados e os antibióticos por sua persistência e alta toxicidade. Majoritariamente compostos persistentes apresentam alta resistência à degradação química e biológica. O presente trabalho objetivou a degradação de dois compostos persistentes, sendo eles, Percloroetileno (Organoclorado) e Sulfametoxazol (Antibiótico), em diferentes matrizes (solo e efluentes líquidos). Para tanto fez-se uso de partículas de ferro-zero valente e ferro-níquel em diferentes sistemas, visando a degradação/redução destes poluentes. Para a degradação do Percloroetileno (PCE) os experimentos foram conduzidos por processo eletrocinético com adição de nanopartículas de Ferro Zero-Valente (FZVn) combinando processos de oxidação química, com persulfato de sódio catalisado por FZVn (PS + nZVI). A degradação do PCE e seus subprodutos foi monitorados por espectrofotometria UV-Visível, Carbono Orgânico Total (TOC), Cromatografia Gasosa e análise de íons cloreto. Os resultados dos testes eletrocinéticos com o FZVn mostraram redução de 99% na concentração de PCE e seus subprodutos. A degradação/remoção do Sulfametoxazol (SMX) em efluente sintético, foi realizada através da utilização de catalisadores a base de Ferro Zero-Valente (FZVn) e Ferro-Níquel (Fe/Ni) nanoestruturados em solução e suportados em biochar. Os experimentos de degradação do Sulfametoxazol realizados em batelada demonstraram remoção total do contaminante na faixa pH 3 para ambos catalisadores. Observou-se a formação prioritária de um subproduto de redução o qual foi identificado como 4-amino-N-(1-amino-3-oxobut-1-enyl)benzenosulfonamida (b-aminoenona), possibilitando a proposição da rota de redução do sulfametoxazol. Ressalta-se que este trabalho fez parte dos projetos AVALIACAO DA REDUÇÃO DO IMPACTO AMBIENTAL, NO DESENVOLVIMENTO DE NOVOS MATERIAIS APLICADOS AS TECNOLOGIAS AMBIENTAIS, A PARTIR DA VALORAÇÃO DE RESÍDUOS EM MATRIZ CERÂMICA – CNPq Universal, que tem por objetivo a avaliação da redução do impacto ambiental, no desenvolvimento de novos materiais aplicados às tecnologias ambientais, a partir da valoração de resíduos em matriz cerâmica e biochar; e ESTUDO DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS COM A UTILIZAÇÃO DE PARTÍCULAS NANOESTRUTURADAS – CAPES – FCT, o qual objetiva produzir nanopartículas a base de ferro zero valente, com e sem dopagem com catalisadores como Ni, Pd e Zn, que possam ser utilizadas na forma de pó ou suportadas em materiais porosos, suas caracterizações e aplicações em tecnologia ambiental, bem como o intercâmbio de conhecimento através de missões de trabalho entre Brasil e Portugal. Salienta-se ainda que ambos projetos contam com parceria da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS e o segundo com parceria também da Universidade de Aveiro – UA, localizada em Aveiro, Portugal.
Doutorando: Rafael Martins da Silva
Período: 2017-2021
Orientação:
Adriane Lawisch Rodriguez
Diosnel Antonio Rodriguez Lopez
Colaboração:
Luís Antonio da Cruz Tarelho – Orientadora Externo – Bolsa de Pós Graduação de Doutorado Sanduíche no Exterior
Linha:
2.Revalorização, Tratamento e Disposição de Resíduos Sólidos
3.Tecnologias de Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Figura 1 - Espuma Vitrea (Material Cerâmico de suporte)
Figura 2 - Ferro Zero Valente nanoestruturado (FZVn)
Figura 3 - Síntese das partículas a base de Ferro Zero Valente nanoestruturado
Figura 4 - Sistema Eletrocinético utilizado na degradação do Percloroetileno com adição das partículas de FZVn
Figura 5 - Espectros de degradação de PCE na região do espectro de UV com λmin = 190 nm e λmax = 250 nm durante os testes de oxidação FZVn+PS.
Figura 6 - Biochar produzido em diferentes tamanhos
Figura 7 - Degradação/redução do SMX em diferentes faixas de pH através das particulas de FZVn
Qualidade da água
Desenvolvimento de um índice de qualidade da água (IQA) para abastecimento público na Região do Vale do Rio Pardo, RS, Brasil
Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um índice de qualidade da água para abastecimento público na Região do Vale do Rio Pardo, RS, Brasil, IQA-VRP, utilizando o banco de dados da 13ª Coordenadoria Regional de Saúde, totalizando 1175 amostras. Um processo de filtragem resultou em 285 amostras com as variáveis Cloro residual livre, turbidez, cor aparente, pH, fluoretos, coliformes totais e Escherichia coli. Para fins de potabilidade, foi utilizado o Índice de Qualidade da Água desenvolvido pela Companhia de Saneamento de Goiás, Brasil. Realizamos uma calibração multivariada dos pesos de importância dos parâmetros incluídos no índice original, resultando no IQA-VRP. Comparando as medianas dos dois índices, verificou-se que houve diferenças significativas (p<0,05), qualificando o IQA-VRP como mais restritivo. Os resultados indicaram que 89,8% das amostras foram classificadas como produtos não conformes pelo IQA-VRP, enquanto 10,2% foram classificadas como produtos conformes, e das 285 amostras analisadas, 72 amostras de cloro, 12 de coliformes totais, 5 de E. coli, 2 de cor, 200 de flúor e 26 de pH, estavam abaixo ou acima dos valores mínimos ou máximos exigidos pela legislação brasileira. O pH e o flúor correspondem às variáveis críticas da região de estudo, pois foram os parâmetros que apresentaram os maiores aumentos nos pesos relativos comparando o índice original com o calibrado. Esses resultados confirmam o uso do IQA-VRP como ferramenta eficiente para avaliar a qualidade da água potável em sistemas lóticos subtropicais e temperados brasileiros.
Aluno: Rodrigo Augusto Klamt
Categoria: Doutorado
Orientador: Dr. Adilson Ben da Costa
Coorientador: Dr. Eduardo Lobo Alcayaga
Período: 2017-2021
Linha 3: Gestão e Manejo de Recursos Naturais
Gráfico bivariado dos componentes principais PC1 e PC2, dos dados abióticos medidos em 285 amostras do banco de dados da 13ª Coordenadoria Regional de Saúde, nos anos 2016 e 2017, nos municípios de Vale Verde (cor azul) e Vale do Sol (cor vermelha), RS. E. Coli (Escherichia coli - NMP 100 mL-1), C. Totais (Coliformes totais - NMP 100 mL-1), Fluoreto (mg L-1), Cor (uH), pH (pH), C. Residual (Cloro residual livre - mg L-1), Turbidez (UNT).
Produção de bioeletricidade
UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS FOTOBIOELETROQUÍMICOS PARA GERAÇÃO DE BIOELETRICIDADE E BIORREMEDIAÇÃO DE EFLUENTES
A crise global de energia impulsionou as pesquisas envolvendo o uso de tecnologias mais limpas com o objetivo de prevenir ou minimizar problemas ambientais. Os sistemas foto-bioeletroquímicos (FBES), são uma inovação tecnológica que se constituem em uma alternativa para a recuperação de energia, e ainda proporcionam a biorremediação de águas residuárias e a produção de biomassa com potencial biotecnológico para a produção de compostos de alto valor agregado. As células de combustível microbianas fotossintéticas (PMFCs), um tipo de FBES que combina microrganismos (fungos e bactérias) com organismos fotossintéticos (microalgas e macroalgas), são uma abordagem eficiente e sustentável para gerar bioeletricidade, tratar águas residuárias e produzir compostos de alto valor agregado simultaneamente. A pesquisa desenvolveu e vem aperfeiçoando um sistema foto-bioeletroquímico que usa células de combustível microbianas fotossintéticas (PMFCs), combinando bactérias e microalgas, para avaliar a geração de bioeletricidade e a biorremediação de poluentes orgânicos em efluentes domésticos e industriais. Desenvolvimentos futuros neste estudo incluem o aumento de escala do equipamento e novas estratégias de associação entre diferentes microrganismos, visando maior rendimento na produção de bioenergias e na efetividade da biorremediação de matéria orgânica e de moléculas poluentes.
PERÍODO: 2019 - 2025
ALUNOS:
-Doutorandos: Vanessa Rosana Ribeiro; Marcondes M. Pacheco????
ORIENTAÇÃO: Profas. Lisianne Brittes Benitez e Rosana Schneider
LINHA: Microbiologia Aplicada à Tecnologia Ambiental
Figura 1: Sistema MMFC: sinergia entre bactérias e microalgas para geração de bioeletricidade e biorremediação de efluente
