Lizandro de Sousa Santos

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Produções bibliográficas

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• GONÇALVES, MATEUS A. ; SANTANA, M. S. ; SANTOS, L. S. ; Peixoto, F.C. ; RAMALHO, TEODORICO C. . Comparing structure and dynamics of solvation of different iron oxide Phases for enhanced mr imaging. In: XIX SBQT - Simpósio Brasileiro de Química Teórica, 2017, Águas de Lindoia - SP. XIX SBQT - Simpósio Brasileiro de Química Teórica, 2017.

• WASHINGTON, M. P. L. ; SANTOS, L. S. ; ALVES, T. L. M. ; SECCHI, A. R. . Optimization of Recombinant L-Asparaginase Production Using Metabolic Fluxes Dynamic Model. In: 5th International Conference on Engineering Optimization ENGOPT, 2016, Foz do Iguaçu. 5th International Conference on Engineering Optimization ENGOPT, 2016.

• SANTOS, L. S. ; Prata, D.M. . Walsh Single Shooting and Multiple Shooting to Solve Dynamic Optimization Problems. In: 5th International Conference on Engineering Optimization ENGOPT, 2016, Foz do Iguaçu. 5th International Conference on Engineering Optimization ENGOPT, 2016.

• DIAS, R. C. C. ; SANTOS, L. S. ; SCHLEDJEWSKI, R. . Improved Cure Simulation in Pultrusion Process about Heating Systems: a Case Study. In: European Conference on Composite Materials ECCM17, 2016, Munich. European Conference on Composite Materials ECCM17, 2016.

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; Biscaia Jr. E.C . Otimização Dinâmica Usando Aproximação com Base Wavelets Adaptativa. In: XIII Colóquio Anual de Engenharia Química da COPPE, 2013, Rio de Janeiro. XIII Colóquio Anual de Engenharia Química da COPPE, 2013.

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; BISCAIA Jr., EC . Dynamic Optimisation Using Wavelets Basis. In: 3th International Conference on Engineering Optimization - Engopt, 2012, Rio de Janeiro. 3th International Conference on Engineering Optimization - Engopt, 2012.

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; Biscaia Jr. E.C . Otimizaçâo dinâmica com abordagem wavelets adaptativa e funções de regularizaçâo. In: Colóquio Anual de Engenharia Química, 2012, Rio de Janeiro. Colóquio Anual de Engenharia Química 2012 - Engenharia Química Sustentável, 2012.

• SANTOS, L. S. ; NOBREGA, M. ; GIOVANELLI, L. F. ; Calado, V.M.A ; Biscaia Jr. E.C . Kinetic study and numerical optimisation of a polymer composite process. In: 8th European Congress of Chemical Engineering, 2011, Berlin. 8th European Congress of Chemical Engineering, 2011.

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; Biscaia Jr. E.C . Wavelets series used to solve dynamic optimisation problems. In: 8th European Congress of Chemical Engineering, 2011, Berlin. 8th European Congress of Chemical Engineering, 2011.

• GIOVANELLI, L. F. ; Cruz, R.A. ; SANTOS, L. S. ; Calado, V.M.A ; Biscaia Jr. E.C . Estudo Cinético e Otimização De Compósitos Poliméricos Pultrudados Via CFD. In: XXXIII Jornada Giullio Massarani de Iniciaçã Científca Artística e Cultural UFRJ, 2011, Rio de Janeiro. XXXIII Jornada Giullio Massarani de Iniciaçã Científca Artística e Cultural UFRJ, 2011.

• DYEGO ; SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; Biscaia Jr. E.C . Melhoria do Esquema Adaptativo Baseado em Análise Wavelets para Resolver Problemas de Otimização Dinâmica por Métodos Sequenciais. In: XXXIII Jornada Gullio Massarani de Iniciação Científica Artística e Cultural UFRJ, 2011, Rio de Janeiro. XXXIII Jornada Gullio Massarani de Iniciação Científica Artística e Cultural UFRJ, 2011.

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; Biscaia, E.C. . Bidirectional Wavelet-Based Adaptive Mesh Generation for Dynamic Optimization. In: II International Conference on Engineering Optimization - EngOpt2010, 2010, Lisboa. II International Conference on Engineering Optimization, 2010.

• GIOVANELLI, L. F. ; NOBREGA, M. ; Calado, V.M.A ; Biscaia Jr. E.C ; SANTOS, L. S. . Aplicação de Materiais Pultrudados em Linhas de Transmissão de Energia. In: Jornada de Iniciação Científica, Artística e Cultural, 2010, Rio de Janeiro. Jornada de Iniciação Científica, Artística e Cultural 2010, 2010.

• DYEGO ; SANTOS, L. S. ; MELO JR., P. A. ; Biscaia Jr. E.C . Estudo da Otimização Dinâmica Utilizando Métodos Diretos para Resolução. In: Jornada de Iniciação Científica, Artística e Cultural, 2010, Rio de Janeiro. Jornada de Iniciação Científica, Artística e Cultural. Rio de Janeiro: UFRJ, 2010.

• SANTOS, L. S. ; Pagano, R.L. ; Calado, V.M.A ; Biscaia, E.C. . Um Estudo da Otimização do Processo de Pultrusão de Compósitos Poliméricos. In: XXIX Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Artística e Cultural da UFRJ, 2007, Rio de Janeiro. XXIX Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Artística e Cultural da UFRJ. Rio de Janeiro: UFRJ, 2007. v. 1. p. 49-49.

• SANTOS, L. S. ; Pagano, R.L. ; Calado, V.M.A ; Biscaia Jr. E.C . Modelagem e Simulação do Processo de Pultrusão. In: XXVIII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica Artistica e Cultural da UFRJ, 2006, Rio de Janeiro. XXVIII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica Artistica e Cultural da UFRJ. Rio de Janeiro: UFRJ, 2006. v. 1. p. 58-58.

• SANTOS, L. S. ; PRATA, DIEGO MARTINEZ . Engenharia: Interação Escola-Universidade e Oportunidades. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• WASHINGTON, M. P. L. ; SANTOS, L. S. ; ALVES, T. L. M. ; SECCHI, A. R. . Optimization of Recombinant L-Asparaginase Production Using Metabolic Fluxes Dynamic Model. 2016. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; Prata, D.M. . Walsh Single Shooting and Multiple Shooting to Solve Dynamic Optimization Problems. 2016. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; Secchi, Argimiro R. ; Biscaia Jr. E.C . Optimal Wavelet-Threshold Selection to Solve Dynamic Optimization Problems. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; BISCAIA Jr., EC . Dynamic Optimisation Using Wavelets Basis. 2012. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; SECCHI, A. R. ; BISCAIA Jr., EC . INFLUÊNCIA DE DIFERENTES ESTRATÉGIAS PARA COMPRESSÃO DA MALHA NO MÉTODO DE ADAPTAÇÃO WAVELETS APLICADO NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE CONTROLE ÓTIMO. 2012. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; NOBREGA, M. ; GIOVANELLI, L. F. ; Biscaia, E.C. ; Calado, V.M.A . Kinetic study and numerical optimisation of a polymer composite process. 2011. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• SANTOS, L. S. ; Biscaia, E.C. ; SECCHI, A. R. . Bidirectional Wavelet-Based Adaptive Mesh Generation for Dynamic Optimization. 2010. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; Pagano, R.L. ; Calado, V.M.A ; Biscaia, E.C. . Simulação do Processo de Pultrusão Utilizandro Aquecedores Internos. 2008. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SANTOS, L. S. ; Pagano, R.L. ; Calado, V.M.A ; Biscaia Jr. E.C . Um Estudo da Otimização do Processo de Pultrusão. 2007. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• SANTOS, L. S. ; Biscaia Jr. E.C ; Calado, V.M.A ; Pagano, R.L. . Um Estudo do Processo de Pultrusão de Compósitos Poliméricos.. 2007. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Biscaia, E.C. ; SANTOS, L. S. ; Pagano, R.L. ; Calado, V.M.A . Modelagem e Simulação do Processo de Pultrusão. 2006. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cravo, W. B. ; Fanca, F.P. ; SANTOS, L. S. ; Pimenta, G.S. . Aderênica de Microrganimos Termófilos em Aço Carbono 1018. 2004. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2023 - Atual

  Desenvolvimento de ferramenta de otimização em unidade de processamento de gás natural, Projeto certificado pela empresa Petróleo Brasileiro - Rio de Janeiro - Matriz em 10/12/2023., Descrição: Este projeto tem como objetivo contribuir para a melhoria do desempenho dos sistemas de controle e otimização da Petrobras na área derefino. A partir de uma revisão do estado da arte dos algoritmos de controle preditivo existentes, identificando as principais lacunas eoportunidades de melhoria para os sistemas de controle avançado da empresa, serão desenvolvidos novos algoritmos de controle preditivomultivariável e de otimização, assim como as metodologias de avaliação de desempenho, para serem implementados em sistemas reais daPetrobras. Os principais pontos de pesquisa e desenvolvimento do projeto estarão associados com uma capacidade do algoritmo preditivode se adaptar e aprender os modos de operação, ajustando tanto os seus modelos como a sua sintonia, de forma a obter o melhordesempenho possível. Esses algoritmos serão implementados em uma biblioteca modular, desenvolvida em Python, integrando compacotes como CasADi ou Pyomo, aproveitando as vantagens e características desse software livre para a resolução de problemas decontrole avançado e otimização, e também possibilitando sua conexão com outras ferramentas nos ambientes definidos pela Petrobras(p.ex. nuvem). Os algoritmos dinâmicos serão testados em simuladores dinâmicos, principalmente com o uso do software EMSO e doAspenHysys. Serão exploradas práticas de controle avançado e otimização na área de refino, visando identificar oportunidades de melhorianos processos de produção e maximização dos resultados financeiros, eficiência operacional, segurança e qualidade, considerandoaspectos multi-objetivos das plantas industriais. A biblioteca modular permitirá que os algoritmos sejam adaptáveis de forma ágil a diferentessistemas de controle, contribuindo para uma maior eficiência operacional, redução de custos e a otimização dos sistemas de controle daempresa, melhorando a qualidade dos produtos, aumentando a segurança operacional e reduzindo os impactos ambientais.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Integrante / Argimiro Rezende Secchi - Coordenador / Leonardo Dorigo Ribeiro - Integrante / Carlos Rodrigues Paiva - Integrante / Thamires Anelieze Leal Guedes - Integrante / Roymel Rodríguez Carpio - Integrante.

• 2023 - Atual

  Desenvolvimento de processos para produção de DME a partir de biogás, Descrição: Processo: 407883/2022-3 Chamada: Chamada CNPq/MCTI/FNDCT Nº 18/2022 - Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Apoio ao Programa Combustível do Futuro e à Iniciativa Brasileira do Hidrogênio (IBH2 MCTI) Objetivo geral: Desenvolver processos mais sustentáveis para a produção de DME, em uma única etapa, usando biogás, como matéria-prima, e catalisadores a base de zeólitas. Será avaliada a possibilidade de obtenção dos catalisadores, usando cinzas de bagaço de cana e rejeitos de mineração. Objetivos específicos: (i) Obter catalisadores de Ni suportado em zeólitas dessilicadas ativos e estáveis na reforma do biogás; (ii) Obter um catalisador a partir de resíduos e rejeitos com a estrutura que apresentar o melhor desempenho na reforma do biogás; (iii) Obter catalisadores a base de Cu-Zn-Al e zeólitas dessilicadas ou embrionárias com alta atividade, seletividade e estabilidade na hidrogenação de CO e/ou CO2 a DME; (iv) Obter catalisadores a partir de resíduos e rejeitos com as estruturas que apresentarem o melhor desempenho na hidrogenação de CO2 e/ou CO a DME; (v) Obter uma avaliação técnico-econômica dos processos estudados; (vi) obter uma análise de risco dos processos estudados.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Integrante / Lisiane Veiga Mattos - Coordenador / Rita de Cássia Colman Simões - Integrante / João Felipe Mitre Araujo - Integrante / Luiz Eduardo Borges Pizarro - Integrante / Gilson Brito Alves Lima - Integrante / Sara Silveira Vieira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2022 - Atual

  Desenvolvimento de processos para valorização de biogás, Descrição: E_28/2021 ? PROGRAMA DE APOIO A PROJETOS TEMÁTICOS NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO - 2021 - FAPERJ Nº DO PROCESSO SEI-260003/015683/2021 - APQ1. O objetivo principal deste projeto consiste no desenvolvimento de dois diferentes processos para a produção de DME, usando biogás como matéria-prima e catalisadores obtidos a partir das cinzas de bagaço de cana-de-açúcar e rejeitos de mineração.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Integrante / Rita de Cássia Colman Simões - Integrante / Lisiane Veiga Mattos - Coordenador / João Felipe Mitre Araujo - Integrante / Héctor Napoleão Cozendey da Silva - Integrante / Gilson Brito Alves Lima - Integrante / Sara Silveira Vieira - Integrante / Andressa A. A. da Silva - Integrante., Financiador(es): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ - Auxílio financeiro.

• 2022 - Atual

  Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais para Otimização de Processos, Descrição: O objetivo desse projeto é desenvolver ferramentas computacionais para otimização de processos, com foco em problemas de engenharia química. O foco do trabalho será desenvolver e testar algoritmos de otimização, para solução de problemas de otimização mono e multi objetivos, otimização dinâmica e controle ótimo. As principais ferramentas utilizadas serão o Matlab, Scilab, Julia, Python, ScadaBR e simuladores Unisim Design, Aveva PRO/II e AVEVA Dysim. O projeto envolverá trabalhos de alunos de Inciação Científica, Trabalho Final de Curso (TCC) e Mestrado. As ferramentas desenvolvidas será divulgadas na plataforma de compartilhamento GITHUB.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Felipe Macedo Freitas Siqueira - Integrante / Israel dos Santos Lemos - Integrante / bernardo de carvalho cruz - Integrante.

• 2022 - Atual

  Aplicação de um Sistema de Monitoramento SCADA para Otimização de Processos de Produção de Gás, Descrição: Os objetivos do projeto são: (i) Simular e otimizar plantas de processamento e separação de gás natural de diferentes níveis de complexidade em simulador Unisim Design®; (ii) Implementar o sistema SCADA por meio do uso do ScadaBR para os processos estudados.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Rebecca Bastos Boschoski - Integrante., Financiador(es): Agência Nacional do Petróleo - Bolsa.

• 2022 - Atual

  Uso de Ferramentas de Machine Learning para Controle de Processos Offshore, Descrição: ) Modelar e simular o processo de produção de petróleo via gás lift; (ii) fazer uma análise termodinâmica do modelo, investigando diferentes equações de estado cúbicas na modelagem do sistema gasoso; (iii) testar a comunicação ScadaBR e Python; (iv) desenvolver a interface gráfica e sistema de monitoramento no ScadaBR; (v) disponibilizar a aplicação para a comunidade de desenvolvedores em plataforma pública Github.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Pedro Henrique Modesto Araujo - Integrante., Financiador(es): Agência Nacional do Petróleo - Bolsa.

• 2021 - Atual

  Crodys: Uma Ferramenta Computacional para Otimização Dinâmica, Descrição: Desenvolver uma ferramenta computacional gratuita, denominada CRODYS (Computer Routines for Optimization of Dynamic Systems), na linguagem de programação Python, que possibilite a aplicação de problemas de otimização dinâmica; Desenvolver ferramentas que possibilitem a comunicação do CRODYS com outros softwares úteis para a simulação de processos químicos (e.g. ASPEN® ); Desenvolver ferramentas que possibilitem a comunicação do CRODYS com microcontroladores Arduino de modo a possibilitar a comunicação do software com sistemas de escala piloto, visando a aplicação da otimização dinâmica em processos reais de pouca complexidade; Compartilhamento do código fonte do CRODYS com a comunidade desenvolvedora para possibilitar a implementação de diferentes rotinas de otimização, solução dos modelos pelo próprio usuário, ambiente amigável de programação (offline e online). A ferramenta será disponibilizada em site para download (Github) e fóruns de discussão e ambiente online de implementação dos problemas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2020 - 2022

  Simulação e Otimização do Processo de Hidrocraqueamento Catalítico de Frações Pesadas de Petróleo, Descrição: As unidades de hidrocraqueamento catalítico (HCC) são consideradas os processos mais versáteis de uma refinaria para conversão, em presença de hidrogênio, de produtos pesados em produtos leves. A unidade processa uma vasta gama de frações do petróleo, de gasóleos a resíduos, maximizando a fração que se deseja (nafta petroquímica, querosene de aviação, óleo diesel ou lubrificante), além da ampla flexibilidade operacional.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Leticia Senhorinho Antunes - Integrante., Financiador(es): Agência Nacional do Petróleo - Bolsa.

• 2020 - 2021

  Desenvolvimento de um aplicativo para o controle ótimo de processos de produção de petróleo via gás-lift, Descrição: Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver uma aplicativo baseado em modelos matemáticos para simulação e otimização de processos de produção de petróleo via método gás-lift. O processo gás-lift (GL) pode ser definido como um método de elevação de hidrocarbonetos fósseis onde um fluido gasoso com pressões relativamente elevadas (acima de 250 psi) é utilizado para estimulação da produção de petróleo. Observa-se que na literatura a maior parte dos trabalhos sobre este tema foca em estratégias de controle avançado que visam à estabilização de tais sistemas frente a perturbações existentes ao longo do processo. No entanto, há poucos trabalhos que abordam aspectos de controle ótimo, que tem como objetivo configurar estratégias de controle visando garantir a maximização (ou minimização) de uma dada medida de desempenho, como, por exemplo, máxima produção, segurança ou mínimo custo de utilidades. Para este tipo de análise são necessárias a modelagem matemática, simulação e otimização dinâmica do processo. Na abordagem utilizada neste trabalho o modelo matemático será baseado nas equações que descrevem a conservação de massa e energia, juntamente com equações constitutivas que descrevem a termodinâmica e perfil de escoamento do sistema. Para a otimização dinâmica será utilizado o método direto sequencial. Dois estudos de casos serão abordados neste projeto: (i) Controle ótimo em malha aberta e (ii) Controle ótimo em malha fechada, para maximização da produção. A implementação será aplicada na linguagem de programação Python-Tkinter.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / bernardo mendes martins - Integrante., Financiador(es): FAPERJ - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2020 - 2021

  Desenvolvimento de Sistema Arduino para Detecção de Qualidade de Alimentos Armazenados, Descrição: Este projeto tem como objetivo desenvolver uma aplicativo para monitorar a qualidade de alimentos armazenados em recipientes em ambientes refrigerados. Para isso, será utilizado um microcontrolador Arduino e sensores de medição da concentração de gases, umidade e pH. O protótipo será configurado e acoplado a um recipiente para armazenamento de alimentos e os dados coletados serão enviado via sinal wifi para um aplicativo desenvolvido em ambiente Android (coma utilização da ferramenta Blynk). O objetivo é estabelecer correlações que possibilitem predizer em tempo real quando um determinado alimento está em má condições de consumo, para que o usuário possa ter uma ferramenta prática de acompanhamento da qualidade dos alimentos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Tamilyn Gabriel Carneiro Tan - Integrante., Financiador(es): FAPERJ - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2020 - 2021

  Aplicação de otimização em plantas industriais utilizando simuladores de processo e Python: otimização multi-objetivo, Descrição: O presente projeto tem como objetivo aplicar algoritmos de otimização aplicados a problemas representados por modelos não lineares com restrições. Particularmente, a modelagem de processos químicos complexos requer a utilização de simuladores de processos, que facilitam a implementação dos modelos dos equipamentos e também a interpretação dos resultados. No entanto, poucos simuladores detém ferramentas para otimização de processos, que permitam o cálculo do ponto ótimo do sistema referente a alguma medida de desempenho, como uma função objetivo levando-se em conta fatores ambientais e/ou econômicos. Logo, o objetivo deste projeto é desenvolver uma ferramenta computacional que possibilite a integração de simuladores de Processo, particularmente o UNISIM Design®, que é um software licenciado para uso do Departamento de Engenharia Química da UFF, a algoritmos de otimização desenvolvidos em ambiente de linguagem de programação Python. Este projeto é uma continuação do projeto anterior: ?Aplicação de otimização em plantas industriais utilizando simuladores de processo e Python?, que focou no desenvolvimento da ferramenta computacional que permite realizar estudos de otimização. Nesta nova etapa, serão comparados algoritmos de otimização multi-objetivos, que permitem a otimização de um problema sujeito a dois ou mais objetivos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Israel dos Santos Lemos - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2019 - 2020

  Sistema de inteligência artificial para análise de potencial presença de agrotóxicos em alimentos, Descrição: Este projeto tem como objetivo desenvolver um sistema para detecção preliminar de agrotóxicos em vegetais (hortaliças, frutas e legumes) por análise comparativa visual de alimentos. A ideia principal é utilizar um sistema de inteligência artificial implementado em sistemas Android (Celulares) onde o consumidor possa, por simples inspeção visual, detectar a possibilidade do alimento investigado ter tido aplicação de agrotóxicos em seu cultivo. Adicionalmente, será desenvolvido um banco de dados, onde o consumidor possa se informar sobre os produtos mais comumente utilizados para cada alimento, seus limites permitidos e principais efeitos colaterais. Logo, o objetivo principal é desenvolver um APP de análise de potencial de Agrotóxicos por simples inspeção visual via fotos tiradas do celular. A principal contribuição do trabalho será criar uma ferramenta nova que seja útil ao consumidor, e além do papel informativo, tenha também o papel conscientizador, uma vez que há pouco esclarecimento e discussão sobre este assunto que tem elevado impacto sobre a saúde da população.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Israel dos Santos Lemos - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2019 - 2020

  Aplicação de otimização em plantas industriais utilizando simuladores de processo e Python, Descrição: O presente projeto tem como objetivo aplicar algoritmos de otimização aplicados a problemas representados por modelos não lineares com restrições. Particularmente, a modelagem de processos químicos complexos requer a utilização de simuladores de processos, que facilitam a implementação dos modelos dos equipamentos e também a interpretação dos resultados. No entanto, poucos simuladores detém ferramentas para otimização de processos, que permitam o cálculo do ponto ótimo do sistema referente a alguma medida de desempenho, como uma função objetivo levando-se em conta fatores ambientais e/ou econômicos. Logo, o objetivo deste projeto é desenvolver uma ferramenta computacional que possibilite a integração de simuladores de Processo, particularmente o UNISIM Design®, que é um software licenciado para uso do Departamento de Engenharia Química da UFF, a algoritmos de otimização desenvolvidos em ambiente de linguagem de programação Python. Para testes desta ferramenta serão selecionados alguns exemplos de simulação de problemas de engenharia química: (i) Processo Offshore de Produção de Gás, (ii) Processo de Produção de Biodiesel a partir de Metanol Regenerado.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Isabela Barreto Correa - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2018 - 2022

  Desenvolvimento de Software para Otimização de Processos Dinâmicos em Plataforma Livre Scilab e Python, Descrição: (EDITAL FAPERJ Nº 04/2018-PROGRAMA JOVEM CIENTISTA DO NOSSO ESTADO-2018) - Pode-se entender como otimização dinâmica o procedimento que determina a trajetória ótima de um determinado modelo dinâmico de processo, que leve a maximizar (ou minimizar) uma dada função objetivo. A literatura divide os métodos para a solução de tais problemas em métodos diretos (numéricos) e indiretos (analíticos). Os métodos diretos são classificados como simultâneos (discretização total das variáveis) e sequenciais (discretização parcial das variáveis). Uma das principais vantagens do método sequencial para solucionar tais problemas é a relativa facilidade em relação a outros métodos, em se tratando da necessidade de discretizar apenas as variáveis de controle. No entanto, o custo computacional pode tornar-se extremamente elevado para problemas com elevada dimensão. Nesse sentido, este trabalho propõe avanços numéricos para solucionar tais problemas, no contexto de adaptação de malhas, como emprego de bases wavelets. O objetivo deste projeto é desenvolver um pacote computacional para otimização dinâmica em ambiente de simulação Scilab®.. As principais motivações para o desenvolvimento dessa pesquisa consistem em: (i) Inexistência de pacotes ou códigos de otimização dinâmica ?abertos? para contínuo aprimoramento, depuração, estudo e análise de consistência de modelos, sendo que a maioria dos softwares é comercial e de acesso limitado ao usuário e estudante; (ii) Pelo fato de ser desenvolvido no software Scilab® que é de domínio público, porém com recursos computacionais suficientes e de grande difusão no meio acadêmico, possibilitará maior acessibilidade por parte da comunidade acadêmica para contínuo aprimoramento.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Patrick Vaz Mangili - Integrante / PRATA, DIEGO M. - Integrante / Isabela Barreto Correa - Integrante / Isabella da Rocha Faria - Integrante., Financiador(es): CAPES - Centro Anhanguera de Promoção e Educação Social - Bolsa., Número de produções C, T & A: 2

• 2018 - 2019

  Modelagem e Otimização de Sistemas Biorreacionais em Software Livre Scilab, Descrição: O presente projeto tem como objetivo aplicar modelagem e simulação para estudar o comportamento de sistemas representados por biorreações. Em se tratando de processos biorreacionais, o entendimento da cinética e termodinâmica do sistema é crucial para quantificar a distribuição dos produtos assim como realizar estudos para configuração de equipamentos e pontos operacionais, otimização e inferência de propriedades. Logo, a principal motivação deste trabalho é implementar modelos matemáticos que representam a dinâmica de sistemas biorreacionais com o objetivo fim de aplicar otimização sobre tais sistemas. Para isso será utilizado o software livre Scilab, que permite a implementação de métodos numéricos para solução de equações diferenciais. Dois estudos de casos que representam sistemas biorreacionais serão estudados em princípio.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Diego Martinez Prata - Integrante / Isabela Barreto Correa - Integrante., Número de produções C, T & A: 3

• 2017 - 2019

  Projeto de Sistema de Medição e Controle da Qualidade do Ar em Ambientes Fechados Utilizando Arduino e Scilab, Descrição: Uma das principais causas de doenças respiratórias causadas recentemente é a qualidade do ar, principalmente no que se refere a ambientes fechados. Por exemplo, as edificações construídas nas últimas décadas são constituídas por sistemas de ar condicionado central, que podem conter bactérias, vírus e fungos que são capazes de sobreviver em ambientes secos por um longo período de tempo. Sabe-se que em ambientes fechados refrigerados para a redução da temperatura é necessária evaporação da água presente. Por consequência ocorre a diminuição do teor de umidade, que provoca lesões nas vias respiratórias e mucosas. De acordo com a Organização Mundial da Alergia (WAO), 30-40% da população mundial apresenta rinite alérgica, que é uma das formas mais frequentes de alergia. Em ambientes hospitalares, por exemplo, os risco de contaminação é ainda maior pois a renovação do ar limitada juntamente com condições favoráveis a proliferação de doenças é um fator de risco. Outros fatores que são causas da piora da qualidade do ar em ambientes fechados são os teores de monóxido de carbono e dióxido de carbono em decorrência de fumo de cigarro, compostos orgânicos voláteis, emitidos por materiais de construção como colas, vernizes e tintas. Em contraposição aos pontos mencionados, o conforto térmico de um determinado ambiente também é uma condição importante para o bem estar, principalmente em regiões de climas mais quentes onde a utilização da equipamentos de ar condicionado é bem difundida. O conforto térmico em um determinado ambiente pode ser definido como sensação de bem estar experimentada por uma pessoa como resultado de uma combinação, em um determinado ambiente, da temperatura, umidade relativa do ar, nível de ventilação e obviamente da própria vestimenta. Em vista dos fatos mencionados, este projeto pretende contribuir para o monitoramento e controle da qulidade do ar em ambientes fechados, por meio do desenvolvimento de um sistema automatizado utilizando sistema Arduino e software Scilab. As principais variáveis a serem monitoradas na primeira etapa do projeto são: (i) temperatura, (ii) teor de umidade, (iii) nível de poeira e particulados, (iv) CO2, (v) nível de ventilação. Logo, o objetivo principal é criar um protótipo de baixo custo para monitoramento dessas propriedades e criação de índices para quantificar o fator de conforto térmico e riscos de doenças respiratórias baseados nessas medições.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Diego Martinez Prata - Integrante / Felipe Macedo Freitas Siqueira - Integrante / Daniel Passos Taira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 3

• 2017 - 2018

  Desenvolvimento de Simulação Aplicada aos Processos de Gaseificação e Pirólise de Biomassas, Descrição: O atual cenário energético mundial tem motivado novas pesquisas que envolvam processos químicos para conversão de biomassa capazes de agregar valores a este tipo de resíduo, visando reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e emissões de gases do efeito estufa. Define-se como biomassa a massa biológica utilizada para produção de energia a partir da decomposição de resíduos orgânicos. resíduos sólidos urbanos, animais, vegetais, industriais e florestais. A biomassa lignocelulósica é constituída principalmente por celulose, hemicelulose e lignina. A utilização da biomassa como fonte alternativa de energia encontra desafios como: custo, eficiência energética de sua cadeia produtiva, dificuldade em se estimar o que é resíduo reutilizável para a geração de energia e destinação final a seus produtos. Dois dos principais processos de conversão de biomassa em produtos de valor agregado são a Pirólise e a Gaseificação. Ambos os processos transformam a biomassa em gás de síntese (monóxido de carbono, hidrogênio e gás carbônico), porém a pirólise também permite a formação do bioóleo, que pode ser utilizado para diversas finalidades. No entanto, o conhecimento sobre os mecanismos cinéticos que envolvem esses processos ainda é incipiente devido à complexidade das reações envolvidas. Nesse contexto, o presente projeto envolve simulação de processos de Pirólise e Gaseificação da biomassa. Para tal estudo, utilizam-se equações cinéticas estudadas recentemente na literatura. A simulação dos processos será realizada no software UNISIM®. Logo, o objetivo final do trabalho é desenvolver um modelo cinético para ambos os processos e comparar com resultados experimentais reportados na literatura. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Coordenador / Diego Martinez Prata - Integrante / Patrick Vaz Mangili - Integrante / Pedro Gabriel Junqueira Lopes - Integrante / Isabela Barreto Correa - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2017 - 2018

  Proposta de novo processo industrial de produção de dimetil éter utilizando coluna reativa via simulação computacional, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Diego Martinez Prata em 20/01/2018., Descrição: Processos de produção de dimetil éter (DME) são particularmente desafiadores pela importância deste insumo e pela existência de diferentes tecnologias de produção. O DME possui características físicas semelhantes as do gás liquefeito de petróleo (GLP) e pode ser utilizado como: propelente de aerossol, combustível alternativo para motores a diesel e células de combustão, geração de hidrogênio para células a combustível e em termoelétricas, além da aplicação como matéria-prima para a indústria química. Processos de produção em escala industrial tradicionais de DME, envolvendo etapas de reação e separação via destilação, e otimizados de forma econômica, foram apresentados por Diemer e Luyben (2010). Entretanto, Koo e Han (2004) propuseram uma configuração de processo alternativa em escala piloto utilizando uma coluna de destilação reativa real. Essa configuração pode ser uma excelente escolha para novos projetos, devido ao seu layout reduzido e condições de operação mais brandas, tornando essa tecnologia de processo intrinsicamente mais ecoeficiente, com menor impacto sobre o meio ambiente: emissão de CO2, consumo energético e de água, geração de resíduos, entre outros. Neste contexto, o objetivo do presente projeto é desenvolver via simulação computacional um novo processo de produção de DME otimizado de forma econômica e ambiental, com base em uma planta piloto, projetando uma coluna reativa, capaz de atender as condições industriais e especificações de qualidade comerciais do produto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Integrante / Diego Martinez Prata - Coordenador / Rafael Oliveira dos Santos - Integrante / Pedro Augusto Pereira Lucchetti - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2016 - Atual

  Desenvolvimento de processos para o aproveitamento de misturas gasosas contendo altos teores de CO2, Descrição: A emissão de misturas gasosas contendo alto teor de CO2 (como o gás associado do pré-sal e o biogás) na atmosfera pode contribuir significativamente para o aumento do efeito estufa. Uma solução para esse problema seria o desenvolvimento de processos de baixo custo e alta eficiência para o aproveitamento dessas misturas gasosas, gerando energia e/ou produtos de maior valor agregado. Dentro deste contexto, duas tecnologias se destacam: (1) produção de gás de síntese (mistura H2 CO), através da reforma do metano com CO2 (reforma seca) presentes nessas misturas e (2) hidrogenação do CO2 presente no gás associado e no biogás para a produção de correntes ricas em metano. Entretanto, um dos grandes desafios dessa tecnologia é o desenvolvimento de catalisadores ativos, seletivos e estáveis em ambas as reações. Os catalisadores usados nos dois processos são, em geral, a base de níquel. No caso da reforma do metano com CO2, a principal causa de desativação é o depósito de coque sobre as partículas metálicas. Como a formação do carbono não é favorecida em pequenas partículas, o controle do tamanho das partículas metálicas é essencial para reduzir o acúmulo de carbono na superfície dos catalisadores durante as reações de reforma do metano. Com relação à hidrogenação do CO2, a desativação ocorre devido à interação dos cristalitos metálicos com o CO e à sinterização do metal. Vários estudos vêm mostrando que o uso de suportes a base de cério pode contribuir para uma menor desativação nas duas reações. Dessa forma, este projeto tem como principal objetivo estudar o uso do gás associado do pré-sal e do biogás para a produção de gás de síntese e de correntes ricas em metano a partir da reforma seca e da hidrogenação do CO2, respectivamente. Será avaliado o comportamento de catalisadores de Ni suportados em óxidos a base de cério depositados em alumina (para a reforma) e catalisadores de Ni, Ru, Co, Ni-Ru e Co-Ru suportados em SiO2, ZrO2 e CeZrO2 (para a hidrogenação do CO2).. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Lizandro de Sousa Santos - Integrante / Diego Martinez Prata - Integrante / Rita de Cássia Colman Simões - Integrante / Lisiane Veiga Mattos - Coordenador / Luciane Pimentel Costa Monteiro - Integrante.

Prêmios