O objetivo do presente trabalho é avaliar o potencial do setor sucro-alcooleiro paulista no mercado de carbono internacional (MCI), sob a perspectiva da cogeração de energia elétrica excedente baseada na queima de bagaço da cana. Estudos com foco nestes dois segmentos podem representar maior incentivo a novos investimentos em projetos para a geração de reduções certificadas de emissões (RCE) sob o mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL). O processo de cogeração de energia elétrica por bagaço de cana torna-se importante no contexto mundial devido ao fato de ser uma forma adequada de substituição da queima de combustíveis fósseis pela queima de combustível renovável (bagaço), reduzindo assim, os impactos causados ao meio ambiente pelas emissões de gases do efeito estufa. Essa característica renovável da cogeração, a partir do bagaço da cana, pode fomentar investimentos por países desenvolvidos em projetos que visualizem o atendimento das obrigações de reduções de gases do efeito estufa (GEE), estabelecidas pelo protocolo de Kyoto. Visando atingir o objetivo proposto, foram realizados levantamentos bibliográficos sobre dados setoriais, com base em literatura especializada, simulações computacionais a partir de tais dados para definir o potencial de geração de eletricidade excedente e o potencial de comercialização de RCE pelo setor no mercado de carbono, bem como entrevistas com profissionais ligados às áreas de estudo de forma levantar opiniões e expectativas da participação do setor sucro-alcooleiro no mercado de carbono, foco central deste trabalho. Esta pesquisa visou contribuir para a divulgação da importância do comportamento do setor sucro-alcooleiro paulista em relação ao MC, em termos de atração de novos projetos sob o enfoque do MDL. / The objective of this dissertation is to assess the prospects of cogeneration projects by the sugar-alcohol industry of the largest sugarcane-producing region in Brazil - the state of Sao Paulo - in the context of clean development mechanism (CDM) and of the international carbon credit market. This study with focus in exceeding electricity cogeneration from sugarcane bagasse can influence the development of projects complying with the rules of the CDM, established by the Kyoto protocol. The process of cogeração from sugar cane bagasse becomes important in world-wide context because bagasse burnig substitute fossil fuels, reducing the impacts caused by the greenhouse gases (GHG) emissions. This renewable characteristic of the bagasse electricity cogeneration, can encourage investments from sugar-cane enterprinsing in bagasse cogeneration CDM projects. Aiming to reach the proposed objective, bibliographical research based on specialized literature about sectorial data was done. Computational simulations from such data was used to define the exceeding electricity potencial generation and the certified emission reduction (CER) commercialization potential from sugar-cane sector in the carbon trade and interviews with specialists linked to the study areas. This study can contribute for spreading the importance of the Sao Paulo sugar-alcohol sector in carbon trade, in terms of attract new investiments on clean development mechanisms.

O presente trabalho considerou o potencial de utilização de subprodutos da agroindústria como casca de coco verde e bagaço de cana-de-açúcar, com o intuito de agregar valor a esses materiais, por meio da fabricação de chapas de partículas multicamadas (3 camadas: 2 camadas externas - CE e uma camada interna - CI), utilizando resina poliuretana bi-componente à base de óleo de mamona (PU-mamona). As chapas produzidas foram avaliadas por ensaios termo-físico-mecânicos: condutividade térmica, densidade aparente, perfil de densidade, absorção de água, inchamento em espessura, flexão estática, flexão dinâmica, tração perpendicular, arranchamento de parafuso, dureza Janka e abrasão, com objetivo de verificar as características do material e indicá-lo para usos específicos; microestrutural: microscopia eletrônica de varredura visando identificar características microestruturais do compósito para interpretar as propriedades físico-mecânicas do produto; durabilidade: envelhecimento natural para expor o material a condições ambientais externas e envelhecimento acelerado para exposição a condições internas. Os resíduos utilizados, o adesivo PU-mamona e os parâmetros de produção adotados mostraram-se adequados para fabricar chapas de partículas multicamadas de baixa (529 kg/m3) e média (692 kg/m3) densidade. O ensaio de condutividade térmica permitiu classificar as chapas em estudo na categoria de materiais isolantes onde os valores estiveram entre 0,14 e 0,17 W/m.K. Os perfis de densidade obtidos permitiram observar a variação da densidade ao longo da espessura das chapas e indicou diferenças entre as chapas homogêneas e multicamadas. As chapas multicamadas apresentaram melhores propriedades físico-mecânicas, em comparação com as chapas de partículas homogêneas e atenderam os requerimentos estabelecidos pelos documentos normativos nacionais e internacionais. Os resultados de envelhecimento natural e acelerado indicaram que as chapas em estudo (homogêneas e multicamadas) são sensíveis às condições de exposição externas (temperatura, umidade e radiação) e às condições extremas de exposição interna (umidade e radiação UVB). / This study considered the potential use of agro-industrial wastes like green coconut shell and sugarcane bagasse in order to add value to those materials, by mean fabrication of multilayer particleboards (3 layers: 2 external layers - EL and internal layer - IL), using castor oil-based polyurethane adhesive. The particleboards were evaluated using physic-mechanics tests: density, density profile, water absorption, thickness swelling, static flexure, dynamic flexural, perpendicular traction, screw pullout, Janka hardness and abrasion with the objective to verify the material characteristics and to indicate specific uses, microstructural: Scanning electron microscopy looking to identify microstructural characteristics of composite to interpret the physic-mechanics properties of product, durability: natural aging to expose the material to external environmental conditions and accelerated aging for exposure to indoor conditions. The residues used, the castor oil-based polyurethane adhesive and the parameters of production adopted; proved to be suitable for making multilayer particleboard of low (529 kg/m3) and medium (692 kg/m3) density. The thermal conductivity test allowed to classify the plates in the category of insulating materials with values between 0,14 e 0,17 W/m.K. The density profiles obtained made possible to observe the change of density along the thickness of the boards and showed differences between the homogeneous and multilayer sheets. The multilayer boards presented better physical and mechanical properties in comparison with the homogeneous particleboards and complied with the standards national and international. The results obtained after the natural and accelerated aging indicated that the plates being studied (homogeneous and multilayer) are sensitive to external exposure conditions (temperature, humidity and radiation) and to the extreme conditions of internal exposure (moisture and UVB radiation).

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T14:52:17Z No. of bitstreams: 2 SOLANGE MARIA DE VASCONCELOS, S.M.-TESE DOUTORADO_2012_VERSÃO FINAL CORRIGIDA .pdf: 4188689 bytes, checksum: 599aa196f37a5192a6f20424e9d6c615 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T14:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 SOLANGE MARIA DE VASCONCELOS, S.M.-TESE DOUTORADO_2012_VERSÃO FINAL CORRIGIDA .pdf: 4188689 bytes, checksum: 599aa196f37a5192a6f20424e9d6c615 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-12-21 / Devido à natureza recalcitrante da biomassa, uma etapa normalmente essencial em uma biorrefinaria lignocelulósica, por rota bioquímica, é o pré-tratamento da matéria-prima. O presente trabalho teve como principal objetivo o estudo do pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar com ácido fosfórico diluído de forma a encontrar as melhores condições em termos de solubilização de hemicelulose o que, por sua vez, facilita o acesso das enzimas à celulose, na etapa de hidrólise enzimática. Melhores condições de tratamento ácido foram comparadas com tratamento hidrotérmico. Realizou-se, também, a produção de enzimas celulolíticas através da utilização do micro-organismo Trichoderma reesei RUT C30 e hidrólise enzimática dos bagaços pré-tratados em diferentes condições, com as enzimas produzidas no laboratório e com enzimas comerciais (Celluclast® 1,5 L e Novozym® 188). Por fim, foi verificada a fermentabilidade do hidrolisado enzimático que apresentou o melhor resultado em termos de conversão de celulose em glicose. Na primeira etapa, o pré-tratamento foi realizado de acordo com um planejamento experimental 23, cujas variáveis estudadas foram: tempo (8–24 minutos), temperatura (144–186 ºC) e concentração de ácido fosfórico (0,05–0,20%, m/v). Pré-tratamentos adicionais foram realizados, a 186 ºC e 195 ºC, na ausência e na presença de ácido fosfórico (1%, m/v), por 8 minutos. Todos os pré-tratamentos foram realizados em uma reator batelada de 20 L (Regmed AU/E-20), com volume de trabalho de 10 L e carga de sólidos de 5% (m/v). A eficiência dos pré-tratamentos foi verificada através da comparação de análises físicoquímicas dos bagaços in natura e pré-tratados e da conversão de celulose em glicose por hidrólise enzimática. As hidrólises foram realizadas a 50 ºC e pH 4,8. A produção de enzimas se deu em meio de lactose (10 g/L) solubilizado em hidrolisado hemicelulósico, sendo conduzida em biorreator de bancada com volume útil de 2 L, agitação de 500 rpm, aeração de 2 vvm, temperatura de 28 ºC, pH 5,0, durante 48 horas. A fermentação alcoólica do hidrolisado enzimático foi realizada em biorreator de bancada, com volume útil de 1 L, a 35 ºC, pH 4,8, 300 rpm, utilizando-se a levedura industrial Saccharomyces cerevisiae UFPEDA 1238. Em relação ao planejamento experimental, os pré-tratamentos com H3PO4 0,20% a 186 ºC, durante 8 e 24 minutos, mostraram-se eficientes na remoção de hemicelulose, alcançando solubilizações de 96% e 98%, respectivamente. Modelos, preditivos e significativos, foram obtidos para as concentrações de celulose, hemicelulose e lignina, na fração sólida de bagaço, assim como para a hemicelulose solubilizada. Nos prétratamentos adicionais, as maiores solubilizações de hemicelulose foram de 97% e 98%, para os bagaços pré-tratados a 186 ºC e 195 ºC, com H3PO4 1% (m/v), respectivamente. A enzima produzida no laboratório apresentou-se eficiente na hidrólise dos bagaços prétratados, quando comparada às enzimas comerciais. Para ambos os tipos de enzimas, as maiores conversões de celulose em glicose foram obtidas a partir dos bagaços pré-tratados nas condições mais drásticas.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-14T13:59:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Marcela - Dissertação.final.pdf certa.pdf: 5757501 bytes, checksum: cbb31e84ba5e0fb9aeafa824e3565b87 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T13:59:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Marcela - Dissertação.final.pdf certa.pdf: 5757501 bytes, checksum: cbb31e84ba5e0fb9aeafa824e3565b87 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / CAPEs / Existem resíduos de processos industriais que são característicos do estado de Pernambuco, como o bagaço de cana-de-açúcar, e que são poucos abordados por estudos sistemáticos para o seu emprego na construção civil. O estudo consiste em comparar a atividade pozolânica da cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) e de um material comprovadamente pozolânico fazendo uso dos ensaios tradicionais de determinação de atividade pozolânica. Existem diversos métodos considerados tradicionais, geralmente divididos nos que mensuram um parâmetro de resistência mecânica (definidos como “métodos físicos”) e nos que mensuram de forma direta ou indireta a reação química que caracteriza a existência da atividade pozolânica (definidos como “métodos químicos”). A abordagem desta questão será utilizar métodos físicos previstos por normas brasileiras e métodos físicos modificados para a determinação da atividade pozolânica. No intuito de apontar caminhos para a utilização deste resíduo na construção civil, o presente trabalho apresenta os resultados da análise de 29 amostras de cinza que receberam diferentes tratamentos térmicos e físicos e mais a análise do metacaulim que foi utilizado como material pozolânico de referência. Todas as amostras foram caracterizadas por difração de raios-X e passaram pelos ensaios mecânicos previstos nas normas NBR 5751:1992 e NBR 5752:1992 para determinação do índice de atividade pozolânica.De acordo com os resultados obtidos, evidenciou-se que os métodos normatizados não apresentam respostas totalmente congruentes, pois, a atividade pozolânica foi constatada pelo método de atividade com cimento Portland (IAP), porém não foi constatada pelo método de atividade com cal hidratada. A CBCA “in natura” apresentou IAP superior ao estabelecido pela NBR 12653:1992 (75%) quando do aumento do grau de moagem, assim como a CBCA calcinada a 600ºC. A moagem mostrou ser de fundamental importância para o aumento do potencial pozolânico da CBCA, concluindo-se que finura Blaine deve ser superior a 500 m2/kg. A temperatura de calcinação se mostrou relevante quando aplicação de 600ºC, acima deste valor ocorreu o decréscimo dos índices de pozolanicidade. / There are residues of industrial processes that are characteristic of the state of Pernambuco, as bagasse from sugar, and few addressed by systematic studies for your construction jobs. The study is to compare the pozzolanic activity of bagasse ash from sugar cane (CBCA) and a pozzolanic material shown making use of traditional tests to determine pozzolanic activity. Several methods are considered traditional, generally divided in that measure a parameter of mechanical resistance (defined as "physical methods") and in that measure directly or indirectly the chemical reaction that characterizes the existence of pozzolanic activity (defined as "chemical methods"). The approach to this issue is to use physical methods provided by modified for the determination of pozzolanicity Brazilian standards and physical methods. In order to point out ways to use this waste in construction, this paper presents the results of analysis of 29 samples of gray that received different thermal and physical treatments and more analysis that metakaolinpozzolanic material was used as reference. All samples were characterized by X-ray diffraction and passed by the expected in NBR 5751:1992 and NBR 5752:1992 standards for determining the pozzolanic activity index mechanical tests. According to the results, it was evident that standardized methods have not fully congruent answers, because the pozzolanic activity was observed by the method of activity with Portland (IAP) cement, but was not detected by the method of activity with hydrated lime. The CBCA "in natura" made higher than in theNBR 12653:1992 (75%) while increasing the fineness of grind, and calcined at 600°C CBCA IAP. The grinding proved to be of fundamental importance to increase the potential of pozzolanic CBCA, concluding that Blaine fineness must be greater than 500 m2 / kg. The calcination temperature was also relevant when applying 600°C, above this value was decreasing rates of pozzolanicity.

Orientador: Aline Carvalho da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoreiraNeto_Joao_M.pdf: 2979036 bytes, checksum: 69eb89891eb2db5e4b255279226a374e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar a modelagem matemática da hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar submetido a três tipos de pré-tratamentos (peróxido de hidrogênio alcalino, ácido fosfórico + hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio). O modelo cinético de sacarificação e fermentação simultâneas desenvolvido por PHILIPPIDIS et al. (1992, 1993) e PHILIPPIDIS e HATZIS (1997) foi adaptado para representar os dados experimentais do processo de hidrólise enzimática em batelada com 3% de bagaço de cana seco pré-tratado com peróxido de hidrogênio alcalino. A partir do modelo desenvolvido foi possível obter perfis de concentração dos principais componentes do processo. A estimativa simultânea dos parâmetros cinéticos do modelo matemático foi realizada pelo algoritmo genético (AG) Pikaia. Os dados utilizados no procedimento de estimação descrevem os perfis de glicose em função da concentração de enzimas (1,67 - 30 FPU/g de biomassa seca pré-tratada e 7,33 - 50 CBU/g de biomassa seca pré-tratada) e tempo de residência (0 - 72 h) durante a hidrólise. A metodologia de planejamento Plackett-Burman (PB) foi aplicada para identificar os parâmetros cinéticos que mais influenciam o comportamento dinâmico das variáveis de processo. Na etapa de re-estimação de parâmetros foram considerados dados experimentais de glicose para bagaço pré-tratado com ácido fosfórico + hidróxido de sódio e bagaço pré-tratado com hidróxido de cálcio (cal). A metodologia de estimação de parâmetros usando algoritmo foi capaz de predizer de forma satisfatória o conjunto de dados experimentais de glicose para bagaço pré-tratado com peróxido de hidrogênio alcalino. Para o bagaço pré-tratado com ácido fosfórico + hidróxido de sódio o modelo atualizado conseguiu reproduzir de forma acurada tanto o conjunto de dados utilizados no procedimento de estimação de parâmetros como os usados na validação do modelo. Já para os dados de bagaço pré-tratado com cal o modelo não conseguiu descrever alguns dados experimentais / Abstract: This work aimed to study the mathematical modeling of enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse subjected to three types of pretreatments (alkaline hydrogen peroxide, phosphoric acid + sodium hydroxide and calcium hydroxide). The kinetic model of simultaneous saccharification and fermentation developed by PHILIPPIDIS et al. (1992, 1993) and PHILIPPIDIS and HATZIS (1997) was adapted to represent the experimental data of the batch process of enzymatic hydrolysis of 3% of dry sugarcane bagasse pretreated with alkaline hydrogen peroxide. From the model developed was possible to obtain concentration profiles of the main components of the process. The simultaneous estimation of kinetic parameters of the mathematical model was performed using the Pikaia genetic algorithm (GA). The data used in the estimation procedure describe the profiles of glucose as function of enzymes concentration (1.67 - 30 FPU/g dry pretreated biomass and 7.33 - 50 CBU/g dry pretreated biomass) and residence time (0-72 h) during hydrolysis. Plackett-Burman (PB) designs were used to identify the kinetic parameters with the higher influence on the dynamic behavior of the process variables. In the step of re-estimation of parameters experimental data of glucose for bagasse pretreated with phosphoric acid + sodium hydroxide and bagasse pretreated with calcium hydroxide (lime) were considered. The methodology of parameter estimation using genetic algorithm was able to predict accurately the experimental data set of glucose for bagasse pretreated with alkaline hydrogen peroxide. For bagasse pretreated with phosphoric acid + sodium hydroxide the updated model was able to reproduce accurately both the data set used in the parameter estimation procedure and the data used for model validation. As for the data of bagasse pretreated with lime the model failed to describe some experimental data / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Arnaldo Cesar da Silva Walter / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T06:44:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_RodrigoMarcelo_M.pdf: 1179481 bytes, checksum: b6dc083cfa1e222bee869529a432cd3c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo desta dissertação é avaliar a emissão de gases de efeito estufa, óxidos de nitrogênio e material particulado, o uso e consumo de água e a geração de cinzas, decorrentes do aproveitamento da biomassa residual de cana-de-açúcar - bagaço e palha - como combustível, em especial para produção de eletricidade excedente. Os principais resultados obtidos demonstram que há boas oportunidades de promover a redução das emissões de gases de efeito estufa pelo uso da biomassa como combustível, em especial pela substituição de óleo combustível, em outras atividades econômicas, e também pela geração de eletricidade excedente, para ser exportada para a rede elétrica. O estudo mostra também que o setor é intensivo nas emissões de óxidos de nitrogênio e material particulado, quando se considera emissões não controladas desses poluentes. Isso faz despertar a atenção quanto à necessidade de monitoramento e controle dessas emissões. Finalmente, o estudo conclui que uso e consumo de água, já bastante intensos na atividade sucroalcooleira, deverão aumentar, caso se concretize a expansão da produção de excedentes através de turbinas de condensação / Abstract: The objective of this dissertation is to assess atmospheric emissions of greenhouse gases, nitrogen oxides and particulate matter, water use and consumption and ash generation, due to the use of sugarcane biomass residues - bagasse and trash - as fuel, specially for the production of surplus electricity, in Brazil. The main results obtained show that there are good opportunities of reducing greenhouse gases emissions by using sugarcane residues as fuel, specially in the substitution of fuel oil, in other economic activities, but also in the production of surplus electricity, to be exported to the electricity grid. The study also shows that the sugarcane sector is intensive with regard to atmospheric emissions of nitrogen oxides and particulate matter, when considering non-controlled emissions. It renders monitoring and controlling a very important issue. Finally, the study concludes that water use and consumption, already very important in the sugarcane sector, must increase if the expansion of surplus electricity production takes place by means of condensing turbines / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Wesley Jorge Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamirezSarmiento_Cecilia_M.pdf: 4171580 bytes, checksum: 1f849ba3625e265b421c89b3fae047dc (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: No presente trabalho pesquisou-se o aproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar, resíduo sólido da indústria sucro-alcooleira, para fins de obtenção de um material de construção alternativo. A argamassa de cimento e areia, reforçada com fibras de bagaço de cana-de-açúcar, pode resultar em um bom material de construção, desde que solucionados os problemas de incompatibilidade química entre a fibra e o cimento e definidas as técnicas de sua confecção (desmedulamento, lavagem e "mineralização", entre outras) Fibras de bagaço de cana-de-açúcar, desmeduladas mecanicamente na própria Usina, foram selecionadas e classificadas, por peneiramento, para se separar a fração utilizável. As fibras foram "mineralizadas" , após lavagem, com sais inorgânicos (silicato de sódio a 5 % e sulfato de alumínio em solução saturada) com a finalidade de proteger as fibras contra a agressão do meio alcalino; imobilizar a matéria orgânica e o açúcar residual, evitando sua interferência nas reações de pega do cimento; reduzir a capacidade de absorção de água, diminuindo as variações dimensionais; e proporcionar melhores qualidades ao compósito, tais como, durabilidade, resistência ao fogo e ao ataque de microrganismos. Foram testados diferentes traços e variadas porcentagens de fibras (0, 10, 20 e 30%, em massa), sendo escolhido o traço 1 :2:0,2:0,78 de cimento:areia:fibra:água por ser aquele que apresentou satisfatória resistência à compressão e menor massa específica aparente. Placas e corpos-de-prova foram, então, moldados, misturando-se os componentes na seguinte ordem: cimento, areia, e água, e, após perfeita homogeneização, acrescentadas as fibras, lenta e gradualmente. A mistura foi lançada à fôrma e manualmente compactada, ao mesmo tempo em que era adensada em mesa vibratória, dando-se acabamento final à superfície. A cura foi realizada em câmara úmida e por aspersão. As placas e corpos-de-prova foram ensaiados em laboratório para se determinar suas características físicas, resistência mecânica e vantagens como material de isolamento térmico e acústico, sendo comparados os resultados com as exigências da Norma C 208 - 72, da ASTM. Os resultados experimentais mostraram que, no que se refere à carga transversal mínima, módulo de ruptura e deflexão, os dados obtidos dos ensaios de flexão das placas, moldadas com argamassa de cimento e areia e fibras de bagaço de cana-de-açúcar, satisfizeram as exigências da Norma, quando destinadas à fabricação de chapas de isolamento térmico para fins de cobertura, mas não para a utilização como paredes. Tais chapas apresentaram boas características de isolamento térmico e acústico, ficando a dever apenas no que refere à absorção de água que apresentou um valor excessivo / Abstract: In this research, "Cement mortar reinforced with sugar cane bagasse fibers and its use as building material", the use of solid waste from sugar alcohol industry as a component to alternative material. The addition of cane bagasse to cement mortar can result in a good building material, provided that problems of chemical incompatibility of fiber and cement are solved and previous methods of tratment of fibers are followed. The sugar cane bagasse fibers, whose pith was removed in the sugar mill, were selected by sieving in order to get the eligible fibers fraction. After washing, these fibers went throught a "mineralization" treatment with inorganic salts (sodium silicate at 5% and aluminium sulfate in saturated solution) to protect fibers from alcaline action. The mineralization also allows imobilization of the organic material and remaining saccharose ( thas acts as a delaying agent in cement setting); the reduction in water absorption and dimensional variation; and the increase of composite quality such as durability and resistance to microorganisms and fire. Diferent mortar composition and fibers amout were tested, being selected the ratio 1 :2:0,20:0,78, (cement; sand: fibers: water, respectivaly) as the one that showed satisfactory resistance and lower apparent density. Panels and cylindrical samples were shaped, mixing components in the following order: cement, sand, water and after homogenization, the fibers were incorporated slowly. The mixture was placed in a mould and handly pressed (at the same time it was adensed on a vibrating table). The samples were cured in humid room and under aspersion. Tests were conducted in laboratory to determine panels and samples physical properties, mechanical resistance and their suitability as thermal and acoustic insulation material, assessment was based on requiriments of the ASTM standart C 208-72.Results related to minimun transversal load and modulus of rupture and deflection obtained by panels were satisfactory considering their use as thermal insulation boards for covering aims, but not as building boards. The panels have showed good caracteristcs in thermal and acoustic insulating. On the other hand, their water abroption has not been satisfatory / Mestrado / Construções Rurais / Mestre em Engenharia Agrícola

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-07T09:20:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 385555 bytes, checksum: 6d6c845da89ef76d244a2e2bfac6daaa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-07T09:20:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 385555 bytes, checksum: 6d6c845da89ef76d244a2e2bfac6daaa (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / A utilização da biomassa vegetal residual da agroindústria, rica em materiais lignocelulósicos, tem despertado o interesse de muitos setores industriais tais como o de polpa celulósica e sucroenergético, por exemplo. Dentre os vários tipos de resíduos agrícolas disponíveis, se destaca o bagaço da cana de açúcar. A produtividade anual da cana energia está entre 180-250 toneladas de matéria verde total por hectare, dependendo do ambiente de produção. Ainda no que diz respeito a esse tipo de biomassa, as indústrias e institutos de pesquisa tem desenvolvido espécies de cana com maior conteúdo de material fibroso, o que é uma inovação recente desse setor. O objetivo desse trabalho foi caracterizar a cana com elevado conteúdo de fibras quanto a sua densidade, a composição química e ao potencial para a produção de polpa celulósica pelo processo Soda-AQ. Os resultados desse estudo foram comparados com dados da literatura quanto a espécies de cana-de-açúcar convencional e à madeira de eucalipto. Os resultados obtidos permitem concluir que a cana energia possui potencial para produção de polpa celulósica, apresentando os seguintes pontos positivos: (1) baixo conteúdo de lignina comparado a madeira; (2) conteúdo de carboidratos superior comparado a madeira; e (3) rendimento da polpação próximo ao reportado para a madeira de eucalipto. Entretanto, alguns parâmetros da cana energia são negativos ao processo de polpação e necessitam de mais estudos para o seu aprimoramento, tais como a baixa densidade básica e o elevado conteúdo de metais e extrativos. / The use of residual biomass from the agroindustry, rich in lignocellulosic materials, has aroused the interest of many industrial sectors such as pulp and sugarcane sector, for example. Among the various types of agricultural waste available, sugarcane bagasse stands out, the annual productivity of sugarcane is between 180-250 tons of total green matter per hectare, depending on the production environment. Still with respect to this type of biomass, the industries and research institutes have developed cane species with greater content of fibrous material, which is a recent innovation of this sector. The objective of this work was to characterize a sample of cane with high fiber content as to its density, chemical composition and pulping performance by the Soda-AQ process. The results of this study were compared with data from the literature regarding conventional sugarcane and eucalypt wood. The results obtained allow us to conclude that the fibrous cane has a potential for pulp production, presenting the following positive points: (1) low lignin content compared to wood; (2) higher carbohydrate content compared to wood; and (3) pulp yield were close to that reported for eucalyptus wood. However, some parameters of the fibrous cane are negative to the pulping process and require further studies for their improvement, such as low basic density and high contents of metal and extractives.

Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_DanielladosReis_M.pdf: 830242 bytes, checksum: 2fbea0d0b70d29cbec1ae84fbccf4d56 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi obter dados experimentais da cinética de pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino e da cinética de hidrólise enzimática posterior do bagaço de cana-de-açúcar. O pré-tratamento foi realizado nas condições determinadas como ótimas para este processo com concentrações de 8% (m/m) de bagaço, 11% (v/v) de peróxido de hidrogênio e pH igual a 11,5. Os dados experimentais para o pré-tratamento foram obtidos nas temperaturas de 25, 45 e 65ºC, analisando-se os teores de lignina, celulose e hemicelulose em função do tempo de pré-tratamento. À 25ºC houve menor deslignificação em relação à 65ºC, mas não houve degradação da celulose. A hidrólise enzimática foi realizada com bagaço pré-tratado usando celulase de T. reesei e ß-glicosidase de A. Niger a 50ºC. No primeiro ciclo de experimentos, a massa de bagaço foi variada entre 1 e 5 g com volume reacional fixo em 100 mL, correspondendo às concentrações de 1 e 5% de bagaço (m/m). As concentrações de celulase e ß-glicosidase foram mantidas fixas em 500 FPU/L e 500 CBU/L, respectivamente. A carga enzimática fixa dificultou a transferência de massa e adsorção das enzimas, por isto, resultados menos satisfatórios foram observados para os ensaios com maior concentração de bagaço. Experimentos adicionais foram realizados fixando-se a massa de bagaço em 3% (m/m) e variando-se as concentrações de celulase e ß-glicosidase de acordo com um planejamento 22 + configuração estrela. Os resultados reafirmaram que a ação das enzimas sobre o substrato ocorre de forma sinérgica. Nos experimentos para avaliação da hidrólise enzimática, as concentrações de celobiose, glicose, xilose e arabinose são mostradas em função do tempo. / Abstract: The objective of this work was to obtain experimental data of the kinetics of pretreatment with alkaline hydrogen peroxide and of the kinetics of the subsequent enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse. The pretreatment was performed in the conditions determined as optimal for this process with concentrations of 8% (w/w) of bagasse, 11% (v/v) of hydrogen peroxide and pH of 11,5. The experimental data were obtained at temperatures of 25, 45 e 65°C, analyzing the concentrations of lignin, cellulose and hemicellulose were analyzed as functions of pretreatment time. At 25°C was observed lower delignification when compared to the 65°C, but not occurred degradation of cellulose. The enzymatic hydrolysis was performed with pretreated bagasse using celulase from T. reesei and ß- glicosidase from A. Niger at 50 ºC. In the first round of experiments, bagasse mass was varied from 1 to 5 g with fixed reactional volume of 100 mL, corresponding to concentrations of 1 to 5% of bagasse (w/w). The concentrations of celulase and ß- glucosidade were fixed in 500 FPU/L and 500 CBU/L, respectively. The enzyme loading fixed difficult the transfer of mass and the adsorption of the enzymes, therefore, less satisfactory results were observed for tests with higher concentration of bagasse. Additional experiments were performed fixing bagasse mass at 3% (w/w) and varying celulase and ß- glucosidade concentrations according to a 22 + star configuration factorial design. The results confirmed that the action of enzymes on the substrate occurs in a synergistic way. In the experiments for enzymatic hydrolysis, the concentrations of celobiose, glucose, xylose and arabinose are shown as functions of time. Key-words: Hydrogen peroxide, pretreatment, hydrolysis, sugarcane bagasse. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T22:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GarzonFuentes_LauraLiliana_M.pdf: 4423323 bytes, checksum: 42d541d6848e724e0011a112a669de73 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi a otimização do pré-tratamento de bagaço de cana com hidróxido de cálcio para facilitar a hidrólise enzimática posterior visando a produção de etanol de segunda geração, além da obtenção de dados cinéticos experimentais na etapa do pré-tratamento e de hidrólise enzimática para posteriores estudos de modelagem. O pré-tratamento foi realizado de acordo com um planejamento composto central 23,com o objetivo de avaliar a influência do tempo de pré-tratamento (h), temperatura (°C) e concentração de hidróxido de cálcio (p/p) na liberação de açúcares após hidrólise. A máxima produção de glicose foi de 228,45 mg/g biomassa seca, correspondentes a 409,9 mg/g de biomassa seca de açúcares redutores totais (ART), com o pré-tratamento realizado a 90 °C, durante 90 h e com uma carga de cal de 0,4 g/g biomassa seca. A cinética do pré-tratamento foi obtida para diferentes temperaturas (60, 70, 80 e 90°C) e um modelo cinético foi determinado para a deslignificação do bagaço com cal como uma função da temperatura. A energia de ativação da reação de deslignificação foi estimada como 31,47 kJ/mol. A determinação dos dados cinéticos durante a hidrólise enzimática foi realizada com bagaço pré-tratado nas condições ótimas, variando a carga de sólidos de 1 a 5% (p/v), com uma concentração fixa de enzima de 500 FPU/L de celulase e 500 CBU/L de ß-glicosidase. Os resultados mostraram rendimentos glicosídicos próximos aos estequiométricos para a carga de sólidos de 1%. Experimentos adicionais foram realizados fixando a concentração de bagaço em 3% e variando as concentrações de celulase e ß-glicosidase de acordo com um planejamento 22 + configuração composto central. Esta análise mostrou que o aumento das concentrações de celulase e ß-glicosidase tiveram efeito positivo até 475 FPU/L e 750 CBU/L, respectivamente, e a partir deste ponto um aumento das concentrações resultou em uma diminuição de rendimento / Abstract: The objective of this work was the optimization of the pretreatment of sugarcane bagasse with calcium hydroxide to enhance the subsequent enzymatic hydrolysis aiming at the production of second generation ethanol, as well as the determination of experimental kinetic data of the pretreatment stage and of the enzymatic hydrolysis for posterior modeling studies. The pretreatment was performed, according to a 23 central composite design, in order to evaluate the influence of pretreatment time (h), temperature (°C) and calcium hydroxide concentration (Ca(OH)2).The maximum glucose yield was 228.45mg/g raw biomass, corresponding to 409.9 mg/g raw biomass of total reducing sugars (TRS), with the pretreatment performed at 90 °C, for 90 h and with a lime loading of 0.4g/g dry biomass. Kinetic data of the pretreatment were obtained for different temperatures (60, 70, 80 and 90 °C) and a kinetic model for bagasse delignification with lime as a function of temperature was determined. The kinetic model was empirically established as a first-order reaction corresponding to the bulk phase for pretreatment time up to 108 h. The activation energy for the delignification reaction was estimated at 31.47 kJ/mol. The kinetic data of the enzymatic hydrolysis were obtained with bagasse pretreated in the optimal conditions, varying solids loading from 1 to 5% (m/v) with 500 FPU/L of cellulase and 500 CBU/L of ß-glucosidase. The results show that glycosidic yields next to the stoichiometric are attained for solids loading of 1%. Additional experiments were performed fixing the bagasse concentration at 3% and varying celulase and ß-glucosidase concentrations according to a 22 + star configuration factorial design. This analysis shows that an increase in the concentrations of cellulase and ß-glucosidase have a positive effect until up to a point and from this point up (475 FPU/L and 750 CBU/L, respectively), increasing concentrations resulted in a decrease in the yield / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química