Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-04Bitstream added on 2014-06-13T18:21:01Z : No. of bitstreams: 1 perea_la_me_botfca.pdf: 1879258 bytes, checksum: 2c256c3d87e4a2af5824f0931802f89f (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / The study shows a revision of the situation of the Brazilian electric system, basically from the water that demanded the search of alternative sources of generation of electric energy, besides of the rationing event in 2001. One of the sources of energy is the biomass and especially the residues from the ground of the sugar cane. The Alcohol Sugar Cane Industry make use of bagasse from the sugar-cane as a source of energy, through the cogeneration process, consuming the electric energy or the heat energy, generated in its productive process, without excess to sale. With investments in boilers of high-pressure and generating turbo with a bigger capacity, this industry, making use of the same amount of bagasse and also the process of cogeneration, can come to generate excess of electric energy that would be commercialized as an alternative source of energy. This study analyzes the investments and technical feasible of a sugar mill, on the purpose of generate and sales the excess of electric energy. It was adopted the Program for growing of alternatives energy sources - PROINFA, as scene of price for selling energy in order to verify the results. It was considered the enterprise by finance from BNDES, denominate Program of financial support to investments in alternatives electrical power sources concern to PROINFA. The datos showing the technical viability of the enterprise. But the price of PROINFA for the biomass source of energy (sugar cane bagasse), the Net Present Value was negative and the Internal Rate of Return was lover that the Interest Rate, necessary for the economical viability of the enterprise, considering the normal time of sugar cane season.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-07Bitstream added on 2014-06-13T19:31:41Z : No. of bitstreams: 1 pereirajunior_vb_me_botfca.pdf: 1708883 bytes, checksum: 337b315ab2a173bb500e4278f6fa58a3 (MD5) / O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de geração de energia a partir dos resíduos em uma fábrica de painéis de fibra de madeira, e através dos mesmos promover a cogeração e a geração própria de energia elétrica, melhorando assim a competitividade de seus produtos através da redução de custos e ao mesmo tempo, contribuindo para a expansão da base de geração de energia elétrica no país. Para a realização do trabalho foram obtidos dados de produção de chapas da unidade fabril da Empresa Duratex de Botucatu no período de 1998 a maio de 2001, bem como o consumo de energia elétrica neste período. Foram coletados, também, dados para a quantificação de resíduos decorrentes do processo de fabricação de chapas, sua análise química e verificação do poder calorífico. Os dados referentes aos resíduos permitiram estimar a quantidade de vapor que se obtém através da queima dos mesmos como combustível em caldeiras. Os dados obtidos junto ao processo de fabricação, referentes ao consumo de vapor, no período em questão (1998 a maio de 2001), possibilitaram determinar também a necessidade de energia térmica no processo de fabricação de chapas de fibra. Frente às necessidades de energia térmica e elétrica determinadas, foram estudadas alternativas de cogeração de energia com a utilização de gás natural (para queima em turbinas a gás) e biomassa, aliadas à queima dos resíduos. Foi possível avaliar os investimentos propostos sob o aspecto econômico pela análise do valor presente e pela taxa interna de retorno. A cogeração através da utilização de gás natural, aliado à queima de resíduos para a produção vapor saturado, para aquecimento, mostrou-se a alternativa mais indicada. A complementação da matriz energética com biomassa oriunda de florestas de eucalipto, em substituição... . / This work was conduced in order to evaluate the waste generation potentials on an eucalyptus hardboard mill, and to use it to produce thermal and electrical energy simulated as a cogeneration system, to improve the competitivity of its products, through the cost reduction and, at the same time, to contribute for the expansion of the electric power generation. Production data (from jan 1998 to may 2001) and energy consumption at the same period were collected at Duratex Plant, located in Botucatu, São Paulo State. Solid waste generation data was colleted and its heat generation power was also obtained. With these values, it was possible to calculate the quantity of steam produced after to burn this biomass on boilers. With the steam consumption data (from January 1998 to may 2001) collected at Duratex plant, it was possible to know the amount of thermal energy used to produce hardboard. After the thermal and electrical needs estimation, it became possible to simulate a cogeneration system using natural gas or biomass, both them with solid waste used like fuel. The Present Value and the Internal Returning Rate methods were used to evaluate the investments for each alternative. The cogeneration using natural gas and solid waste from the process (saw dust, sanding dust, rejected boards and barks used to produce saturated steam) showed to be the most indicated of both alternatives. The complementation of the necessary amount of biomass with eucalyptus chips from renewed forests, instead to use oil or gas is not a strategic option, because it is necessary to use a big quantity of forest, so it means to burn the same raw material used for boards production. It was possible to conclude that the electrical energy price in the market is very cheap to justify the investments in both cogeneration technologies... (Complete abstract, click electronic address below).

Orientador : Prof. Dr. Dimas Agostinho da Silva / Coorientadora : Profª. Drª. Mayara Elita Carneiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 24/03/2016 / Inclui referências : f. 69-76 / Área de concentração : Tecnologia e utilização de produtos florestais / Resumo: Uma das principais preocupações na geração de energia térmica e elétrica são os impactos ambientais decorrentes das emissões atmosféricas que causam danos à saúde e ao meio ambiente. Entretanto, no Brasil, são poucos os trabalhos que avaliam os impactos ambientais do consumo industrial e agropecuário da madeira como biocombustível, de maneira desagregada por Estado e sob o enfoque de indicadores ambientais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi estimar as emissões atmosféricas provenientes do consumo de madeira como biocombustível, no Estado do Paraná, e avaliar o seu impacto ambiental por meio do uso de indicadores ambientais. Com base nos dados disponibilizados pelo Instituto Ambiental do Paraná, foi calculado o consumo anual de madeira, em fontes fixas de combustão licenciadas no Estado, e identificadas as fontes fixas de combustão que utilizam esse biocombustível. As emissões do poluente sólido, material particulado e dos poluentes gasosos: óxido de nitrogênio (NOX), óxido de enxofre (SOX) e monóxido de carbono (CO), foram estimadas considerando os fatores de emissão do biocombustível madeira. A avaliação dos impactos ambientais das emissões atmosféricas foi realizada por meio dos seguintes indicadores ambientais: coeficiente de dióxido de carbono equivalente, indicador de poluição e eficiência ecológica. De acordo com os resultados obtidos, foram consumidos aproximadamente 21 milhões de toneladas de madeira como biocombustível, em fontes fixas de combustão, no Estado do Paraná. As fontes fixas de combustão identificadas se dividem, principalmente, entre fornos, fornalhas, caldeiras e secadores; e o consumo da madeira ocorre na forma de lenha, cavacos e resíduos florestais e madeireiros, como a serragem. Nas fontes fixas consideradas, destacaram-se as emissões de material particulado (25921 ton.ano-1), NOx (15603 ton.ano-1) e CO (69694 ton.ano-1). Não foram identificados equipamentos de controle de poluição do ar (ECP) em 68% das fontes fixas licenciadas no Estado do Paraná. Nas que possuem ECP, observou-se que os mais utilizados são os coletores mecânicos e os lavadores de gases, que possuem eficiências de redução de poluição mais baixas, quando comparados aos precipitadores eletrostáticos e aos filtros de manga, que podem atingir até 99% de eficiência de redução, porém a um custo mais elevado e por isto, sendo menos utilizados. Com base nos indicadores ambientais avaliados, os impactos ambientais gerados a partir do consumo do biocombustível madeira podem ser minimizados consideravelmente com o uso de madeira proveniente de plantios florestais manejados sustentavelmente, com o consumo de madeira com teores de umidade mais baixos, e por meio do uso de processos de combustão mais modernos, com uma eficiência de conversão energética mais alta. Palavras-chave: Bioenergia. Eficiência ecológica. Fontes fixas. Poluição do ar. / Abstract: One of the major concerns about the thermal and power generation is the environmental impact of air emissions that cause serious health and environmental damages. However, in Brazil, there are only a few studies evaluating the environmental impacts of industrial and agricultural consumption of wood as biofuel, in a disaggregated way and from the standpoint of environmental indicators. The aim of this study was to estimate air emissions from the consumption of wood as biofuel in Paraná State and evaluate their environmental impact through the use of environmental indicators. Based on data provided by the Instituto Ambiental do Paraná the annual consumption of wood in licensed stationary sources in Paraná State was calculated and identified the energy conversion processes that consume this biofuel. The emissions of particulate matter, nitric oxides (NOx), sulfur oxides (SOx) and carbon monoxide (CO) were estimated by emission factors for wood as biofuel. The evaluation of the environmental impacts of air emissions was carried out through the following environmental indicators: carbon dioxide equivalent, pollution indicator and ecologic efficiency. According to the results were consumed approximately 21 million tons of wood as biofuel in stationary sources of combustion in the State of Paraná. The stationary sources identified are divided mainly between ovens, furnaces, boilers and dryers. The wood for energy is consumed as firewood, wood chips, forest and industrial wood wastes, like sawdust. Among the estimated air emissions from the wood combustion stood out the particulate matter (25921 ton.year-1), NOx (15603 ton.year-1) and CO (69694 ton.year-1). The most used pollution control devices are mechanical collectors and wet scrubbers which have a lower pollution reduction efficiency when compared to electrostatic precipitators and bag filters, both less used as pollution control device due to them higher cost. It was identified that 68% of licensed stationary sources in Paraná State didn't have any pollution control device. Based on the evaluation of the environmental indicators, the environmental impacts generated from wood consumption as biofuel can be minimized by the use of wood from sustainably managed forests plantations, by the consumption of biofuel with low moisture content and by using more efficiency combustion processes. Keywords: Bioenergy. Ecological efficiency. Stationary sources. Air pollution.

Submitted by KATIA RODRIGUES BATISTA DE OLIVEIRA null (katiarbo@gmail.com) on 2016-09-22T18:32:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Katia.pdf: 1802654 bytes, checksum: 1dbd5cf60d48a46284bc60311fe3592a (MD5) / Rejected by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A cidade indicada na capa e folha de rosto não correspondem a cidade do Programa de Pós-Graduação. Corrija estas informações e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-09-23T14:04:02Z (GMT) / Submitted by KATIA RODRIGUES BATISTA DE OLIVEIRA null (katiarbo@gmail.com) on 2016-09-23T16:47:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Mestrado.pdf: 2302462 bytes, checksum: 2cef5c4c9d0cc1b9d04d7b59e343a79c (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-26T16:58:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_krb_me_jabo.pdf: 2302462 bytes, checksum: 2cef5c4c9d0cc1b9d04d7b59e343a79c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T16:58:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_krb_me_jabo.pdf: 2302462 bytes, checksum: 2cef5c4c9d0cc1b9d04d7b59e343a79c (MD5) Previous issue date: 2016-07-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Devido ao maior interesse por biocombustíveis, indústrias brasileiras iniciaram, recentemente, a produção de etanol também a partir de grãos de milho, gerando um resíduo com potencial de uso como ingrediente em rações para animais, o DDGS (grãos secos de destilaria com solúveis). Por resultar de processos de fermentação de grãos de milho por leveduras e enzimas, este resíduo possui um elevado teor proteico e baixo teor de carboidratos solúveis, o que o torna boa fonte de proteína vegetal em rações para animais. Além do baixo custo, possíveis benefícios relacionados aos resíduos de leveduras e enzimas restantes da fermentação também contribuem para seu potencial de mercado. Desta forma, com este trabalho, objetivou-se avaliar a viabilidade de inclusão do DDGS do milho em dietas para juvenis de Piaractus mesopotamicus em substituição ao farelo de soja. Para tal, foram realizados três ensaios experimentais. No primeiro ensaio avaliaram-se os coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) de nutrientes do DDGS para juvenis de P. mesopotamicus (13±0.3 gramas), distribuídos, em delineamento inteiramente casualizado (DIC), em seis tanques de fibra de vidro, na densidade de 35 peixes tanque -1 em sistema de recirculação contínuo de água. A coleta das fezes foi realizada em sistema de Guelph modificado. Após obtenção dos CDAs, foram formuladas dietas contendo cinco diferentes níveis de inclusão de DDGS (0, 10, 20, 30 e 40%) utilizadas nos ensaios posteriores. O segundo ensaio consistiu na avaliação dos CDAs dos nutrientes das dietas contendo 0, 10, 20, 30 e 40% DDGS, onde juvenis de P. mesopotamicus (27±1.4 gramas) foram distribuídos em cinco tanques de fibra de vidro na densidade de 30 peixes tanque -1 em sistema de recirculação de água. Utilizou-se delineamento em Quadrado Latino, 5x5 (05 dietas e 05 períodos). Concomitantemente ao segundo ensaio, e sob o mesmo sistema de recirculação, juvenis de P. mesopotamicus (21±0.2 gramas) foram distribuídos em 20 tanques de fibra de vidro, na densidade de 15 peixes tanque -1, em DIC, e alimentados com as dietas por 100 dias. Neste terceiro ensaio foram avaliados parâmetros de desempenho produtivo, viabilidade econômica, atividade das enzimas digestivas e de estresse oxidativo do intestino, bem como morfologia intestinal dos juvenis. Os dados obtidos de desempenho produtivo, estresse oxidativo e morfometria intestinal foram submetidos à one-way ANOVA e em caso de significância (p < 0.05) foi realizado teste de Tukey adotandose 5% como nível de probabilidade. Dados de enzimas digestivas foram submetidos a two-way ANOVA e em caso de significância para interação foi feita uma one-way ANOVA e teste Tukey a 5%. Os valores obtidos para os CDA do DDGS confirmaram seu potencial de uso como ingrediente proteico em dietas para P. mesopotamicus, assim como os resultados de desempenho produtivo, onde se obteve menor valor de conversão alimentar e melhor eficiência de retenção de proteína para a dieta contendo maior nível de inclusão de DDGS (40DDGS). Os demais parâmetros de desempenho não foram afetados significativamente. A atividade das enzimas digestivas foi reduzida da porção anterior do intestino para distal e para as dietas com níveis superiores a 10% de DDGS. A inclusão de DDGS levou a redução do status oxidativo do intestino e melhoras na morfometria intestinal. Sendo assim, é possível o uso de até 40% de DDGS do milho como ingrediente proteico em dietas para juvenis de P. mesopotamicus, substituindo em totalidade o farelo de soja, mantendo os valores de desempenho produtivo, melhorando a saúde intestinal dos peixes bem como a capacidade de absorção e aproveitamento dos nutrientes disponibilizados na dieta. / Due to the increased interest in biofuels, Brazilian companies started recently, the production of ethanol from corn, generating a waste with potential for use as an ingredient in animal feed, the DDGS (dried distillers grain with soluble). As its processes results from fermentation of corn grain by yeast and enzymes, this residue has high protein and low soluble carbohydrates, which makes it good source of vegetable protein for animal feed. Besides the low cost, possible benefits related to yeast residues and other enzymes from fermentation may also contribute to DDGS market potential. Thus, this work aimed to evaluate the feasibility of inclusion of corn DDGS in diets for Piaractus mesopotamicus juveniles to replace soybean meal. To this end, there were three experimental runs. In the first assay we evaluated the apparent digestibility coefficients (ADC) of DDGS nutrients for P. mesopotamicus (13 ± 0.3 grams), distributed in a completely randomized design (CRD) in six fiberglass tanks, at density of 35 fish tank-1 in a continuous recirculating water system. The collection of feces was carried out in modified Guelph system. After obtaining the ADCs, diets were formulated with five different levels of DDGS inclusion (0, 10, 20, 30 and 40%) used in subsequent assays. The second test was the evaluation of ADCs of nutrient in the diets containing 0, 10, 20, 30 and 40% DDGS where P. mesopotamicus juvenile (27 ± 1.4 g) were distributed in five fiberglass tanks at density of 30 fish tank-1 in a recirculating water system. We used a Square Latino design, 5x5 (05 diets and 05 periods). Concomitantly to the second test, and under the same recirculation system, P. mesopotamicus juveniles (21 ± 0.2 grams) were divided into 20 fiberglass tanks, at density of 15 fish tank-1 in CRD, and fed diets for 100 days. In this third test were evaluated growth performance, economic viability, activity of digestive enzymes and oxidative stress of the intestine and intestinal morphology of juveniles. Data obtained for growth performance, oxidative stress and intestine morphology were subjected to one-way ANOVA and in case of significance (p <0.05) Tukey's test was carried out adopting a 5% probability level. Data from digestive enzymes were subjected to two-way ANOVA and in case of significance to interaction was made a one-way ANOVA and Tukey's test at 5%. The ADCs values obtained for the DDGS confirmed its potential use as a protein ingredient in diets for P. mesopotamicus, as well as the results of productive performance, which showed lower value of feed conversion ratio and an improved on protein retention efficiency for the diet containing higher inclusion level of DDGS (40DDGS). The other performance parameters were not significantly affected. The activity of the digestive enzymes was reduced from anterior to distal portion of the intestine and for diets with levels above 10% DDGS. The DDGS inclusion led to reduction of oxidative status of the intestine and improvement in intestinal morphology. Thus, the use of up to 40% corn DDGS as a protein ingredient for P. mesopotamicus juvenile is possible, replacing in whole soybean meal, keeping the growth performance, improving fish gut health as well as the absorption and utilization of nutrients available in the diet. / CNPq: 130664/2014-6 / FAPESP: 2014/16685-5 / FAPESP: 2015/21245-7

Submitted by BEATRIZ HELENE XAVIER null (beatriz_helene@hotmail.com) on 2016-10-06T01:37:14Z No. of bitstreams: 1 BeatrizHelene - Dis. Mestrado 2016.pdf: 2378192 bytes, checksum: 45cf939c1d65cdb81c77d339bd66b279 (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-10-06T16:45:37Z (GMT) / Submitted by BEATRIZ HELENE XAVIER null (beatriz_helene@hotmail.com) on 2016-10-07T11:50:40Z No. of bitstreams: 1 BeatrizHelene - Dis. Mestrado 2016.pdf: 2378192 bytes, checksum: 45cf939c1d65cdb81c77d339bd66b279 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-10-07T13:59:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 xavier_bh_me_guara.pdf: 2378192 bytes, checksum: 45cf939c1d65cdb81c77d339bd66b279 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-07T13:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 xavier_bh_me_guara.pdf: 2378192 bytes, checksum: 45cf939c1d65cdb81c77d339bd66b279 (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / A preocupação com o meio ambiente e com a qualidade do ar têm sido crescente e objeto de diversos estudos. Quanto maior a densidade populacional, maior a necessidade de consumo de energia e consequentemente, maiores os índices de emissões de poluentes. Neste sentido, é essencial a procura por novas fontes e sistemas mais eficientes de geração de energia, a fim de reduzir os níveis de poluição, diminuir o efeito estufa sobre o planeta, e, principalmente, reduzir a dependência de petróleo na matriz energética mundial. Partindo deste conceito e considerando aspectos técnicos, econômicos e ecológicos, neste trabalho analisam-se três casos de cogeração utilizando motores de combustão interna (MCI) operando com gás natural em comparação com biogás e gás de síntese (syngas), ambos provenientes da biomassa. São aplicadas metodologias de pesquisadores renomados, com o objetivo de determinar a eficiência de geração de eletricidade, a eficiência de geração de calor e a eficiência global dos sistemas, e ainda como parte da análise técnica, determinam-se índices de correlação entre a produção térmica e a potência elétrica dos motores, tornando previsível a capacidade de produção de água quente, vapor e água gelada, dependendo da capacidade elétrica do motor a ser utilizado na implantação de sistemas de cogeração. São determinados os custos de geração de eletricidade e calor, período de retorno dos investimentos e posteriormente são estudadas as emissões de CO2, NOx, SOx, MP e o CO2 equivalente para a determinação do indicador de poluição e da eficiência ecológica dos sistemas de cogeração considerados nesta dissertação. Conclui-se com o estudo realizado que os biocombustíveis são uma importante fonte energética que vem ganhando espaço dia a dia. Na análise ambiental, o gás natural perdeu em eficiência ecológica tanto para o biogás como para o gás de síntese, e a análise energética comprovou que não há grandes perdas na utilização de biocombustíveis em substituição ao gás natural. No aspecto econômico, o biogás demonstrou-se como o mais rentável frente aos combustíveis estudados, apresentando rapidez no retorno dos investimentos e baixo custo de produção elétrica e térmica. / The concern with the environment and air quality has increased and subjected to several studies. The higher the population density, the greater the need for energy consumption and therefore higher pollutant emission rates. In this regard, the search for new sources and more efficient systems for power generation is essential in order to reduce pollution levels and the greenhouse effect on the planet, and, most importantly, reduce dependence on oil in the global energy matrix. Based on this concept and considering the technical, economic and ecological aspects, this paper analyzes three cases of cogeneration using internal combustion engines (ICEs) operating with natural gas in comparison with biogas and synthesis gas (syngas), both stemming from biomass. Methodologies from renowned researchers are applied, with the aim of determining the efficiency of electricity generation, heat generation efficiency and the overall efficiency of the systems; furthermore, as part of the technical analysis, we determine correlation coefficients between the thermal production and the power capacity of the engine, making it possible to predict hot, steam and cold water production capacities, depending on the engine power capacity used in the implementation of the cogeneration system. We determine the costs of generating electricity and heat, the payback period and then CO2, NOx, SOx, MP and equivalent CO2 emissions are studied in order to determine the pollution indicator and ecological efficiency of cogeneration systems considered in this thesis. From this study we conclude that the biofuels are an important energy source which is becoming increasingly popular. In the environmental analysis, the natural gas was less ecologically efficient than both the biogas and the syngas, and the technical analysis showed that there are not great losses when using biofuels in place of the natural gas. In the economic analysis, the biogas was the most feasible in comparison with the natural gas and the syngas, with a short payback period and low power and thermal production costs. / PRH/ANP: 2010.4698-0

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:53:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2081477 bytes, checksum: 77f5cc06377829eef33aff63d1aea0c8 (MD5) Previous issue date: 2013-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The biodiesel market in Brazil is going through a period of great transformation. Currently, we see a large sector effort to establish itself in the market, but this is still very dependent on the participation of the Federal Government to enter Rules and Regulations that dictate the guidelines of the market as a whole. We know that biofuels stand out as enablers of great opportunities to many countries and social groups, especially those related to agricultural production, and biodiesel is one of the most popular biofuels, this can replace partially or fully the fossil fuels, providing a reduction in expenses related to importation of petroleum and diesel. Biodiesel can also assist in reducing GHGs and increase the generation of employment and income throughout its supply chain. This research aims to develop future scenarios for biodiesel in Brazil in 2020, considering the major social, political, economic and regulatory variables analyzed were raised through a personal survey with industry experts. For this analysis, we used the method of preparation of scenarios described by Grumbach, with the support of software Puma. This methodology provides an analysis of the current situation (supply, demand, regulation), identifying the key variables of the sector (carriers of future events), investigating the interaction between these variables (Method Cross Impact) and, finally, the preparation and interpretation of future scenarios of the biodiesel industry in the set period of time, trying to prepare the system for possible changes in the form of interaction events. / O mercado de biodiesel no Brasil passa por um período de grande transformação. Atualmente, vemos um grande esforço do setor para se firmar no mercado, mas este ainda é muito dependente da participação do Governo Federal para inserir Normas e Regulamentações que ditem as diretrizes do mercado como um todo. Sabemos que os biocombustíveis destacam-se como viabilizadores de grandes oportunidades para vários países e segmentos sociais, principalmente os ligados à produção agrícola, e o biodiesel é um dos biocombustíveis mais conhecidos, este pode substituir de forma parcial ou integral os combustíveis de origem fóssil, proporcionando uma redução nos gastos referentes a importação de petróleo e óleo diesel. O biodiesel também pode auxiliar na redução dos Gases do Efeito Estufa e elevar a geração de emprego e renda ao longo de toda sua cadeia produtiva. Esta pesquisa tem como objetivo elaborar cenários prospectivos para o biodiesel no Brasil em 2020, considerando-se as principais mudanças sociais, político-econômica e de regulamentação, as variáveis analisadas foram levantadas através de um questionário de opinião, com peritos do setor. Para essa análise, foi utilizado o método de elaboração de cenários descrito por Grumbach, com o apoio do software Puma. Essa metodologia prevê a análise da situação atual (oferta, demanda, regulamentação), a identificação das principais variáveis do setor (eventos portadores de futuro), investigação da interação entre essas variáveis (Método de Impacto Cruzado) e, por fim, a elaboração e interpretação dos cenários prospectivos do setor de biodiesel, no período de tempo estabelecido, buscando preparar o sistema para as possíveis alterações na forma de interação dos eventos.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1329035 bytes, checksum: 466183a4f40b6f6df088719837cbee35 (MD5) Previous issue date: 2010-03-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biofuels obtained from the avocado have become most promising because of the great potential of oil that can be extracted from the pulp of the fruit and the ethanol that can be obtained from the fruit stone. In order to be able to take out oil from the avocado pulp, one must dry up the fruit first. The purpose of the present work has been to study the drying process used for sliced avocado based on mathematical models so as to simulate mass transfer during this procedure. The equations applied to the mathematical models were numerically solved, and, by using the method of the least squares, it was possible to obtain the Effective Diffusivity and the Mass Transfer Convective Coefficient. The experimental conditions studied during the drying operation required that the velocity set at 3m/sec at temperatures of 50, 60 and 70º C were taken into account. A thorough knowledge of the mass transfer coefficients was of paramount importance for the drying process, as the Coefficient of Convective Mass Transfer is associated to the product s organic and geometric influences as well as to the thermodynamic properties of the air. On analyzing the results, it was observed that a rise in temperature favored the process of mass transfer, increasing these coefficients. It was also noted that the Fick model did not fit the experimental data well; whereas the Newton model showed better results, being capable of predicting the mass transfer on the product surface. The results were most significant because they made known the mass transfer during the convective drying of the avocado pulp. / A obtenção de biocombustíveis extraídos do abacate tem-se mostrado promissores pelo grande potencial de se extrair óleo da popa e etanol do caroço. Para se obter o óleo da polpa do abacate faz-se necessário o processo de secagem da mesma. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de secagem do abacate cortado em fatias e de se utilizar modelos matemáticos para simular a transferência de massa durante este processo. As equações dos modelos matemáticos resultantes foram resolvidas numericamente e com o método dos mínimos quadrados foram identificados à Difusividade Efetiva e o Coeficiente Convectivo de Transferência de Massa ao longo do processo. As condições experimentais estudadas no processo de secagem levam em consideração a velocidade do ar fixada em 3m/s e temperaturas usadas de 50, 60 e 70ºC. O conhecimento dos coeficientes de transferência de massa é de suma importância para a secagem, sendo que o Coeficiente Convectivo de Transferência de Massa está associado às influências orgânicas e geométricas do produto e as propriedades termodinâmicas do ar. Analisando os resultados, observou-se que o aumento da temperatura favoreceu o processo de transferência de massa e com isso o aumento desses coeficientes. Observou-se também que o modelo de Fick não teve um bom ajuste aos dados experimentais, enquanto que o de Newton demonstrou ser capaz de predizer melhor a transferência de massa na superfície do produto. Os resultados obtidos foram importantes, pois permitiram o conhecimento da transferência de massa durante o processo de secagem convectiva da polpa do abacate.

Um dos grandes desafios para os próximos anos é desenvolver alternativas de produção para energias sustentáveis. O biodiesel vem se posicionando como uma opção para a substituição dos combustíveis fósseis. Sua produção se dá pela transesterificação entre uma gordura e um monoálcool, liberando glicerol, que corresponde a 10% do volume da reação. Grandes incrementos na produção de biodisel resultarão em volumes proporcionais de glicerol residual. Estudos têm mostrado que bactérias anaeróbias estritas e bactérias fermentativas são capazes de produzir hidrogênio, um combustível de alto valor energético, que não gera gases poluentes durante a sua queima. Visto a importância de aumentar o valor agregado do glicerol residual, o presente trabalho teve como objetivo isolar e identificar por técnicas moleculares, bactérias presentes em lodos de estações de tratamento de resíduos, capazes de produzir hidrogênio utilizando glicerol residual da indústria de biodiesel como fonte de carbono. As amostras foram submetidas a choque térmico para eliminação de bactérias hidrogenotróficas, crescidas em meio contendo glicerol em condições de anaerobiose e analisadas para a formação de hidrogênio. Foram identificadas por sequenciamento do gene 16S rRNA, quinze espécies bacterianas capazes de crescer em meio com glicerol, sendo que destas nove apresentaram capacidade de produção de hidrogênio, correspondendo a Enterobacter ludwigii, Shigella sonnei, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Staphylococcus warneri, Alcaligenes faecalis, Bacillus subtilis, Bacillus atrophaeus e Citrobacter freundii. Os isolados de Bacillus amyloliquefaciens mostraram maior rendimento na produção de hidrogênio com valores de 0,50±0,20 mol H2/mol de glicerol, utilizando o meio enriquecido com 1,5% de glicerol residual. Adicionalmente, foi realizada análise de BLAST para verificar a presença dos genes HycC, HycE, HycF, HyfC, HyfF e HyfH relacionados à produção de hidrogênio. Este estudo foi desenvolvido utilizando apenas os microrganismos do gênero Bacillus, uma vez que, dentre os microrganismos isolados, apenas os Bacillus apresentam sequenciamento completo disponível na rede de bioinformática. Foi verificado que B. amyloliquefaciens, B. licheniformis e B. artrophaeus não possuem os genes específicos analisados, mas estes genes possuem similaridade com outros genes e proteínas que parecem desempenhar funções no transporte de hidrogênio para exterior da célula. Os resultados indicam que existe um grande potencial para a seleção de bactérias produtoras de hidrogênio nos efluentes avaliados que são capazes de metabolizar o glicerol residual com a geração de hidrogênio, como combustível de energia renovável. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-12T12:38:56Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Liliane Poleto.pdf: 3051065 bytes, checksum: f7cee4bf2c3f4e2568188279532c88d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-12T12:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Liliane Poleto.pdf: 3051065 bytes, checksum: f7cee4bf2c3f4e2568188279532c88d8 (MD5) / Petrobras / One of the major challenges for the coming years is to develop alternative forms of production for sustainable energy. The biodiesel is positioning itself as an option for the replacement of fossil fuels. Its production is by transesterification between a fat and a monoalcohol, releasing glycerol, which corresponds to 10% of the volume of the reaction. Large increases in the production of biodiesel result in proportional amounts of crude glycerol.Studies have shown that strict anaerobic and fermentative bacteria are able to produce hydrogen, a fuel of high energy value, which does not generate polluting gases, during its burning. Given the importance of increasing the added value-added of crude glycerol, the purpose of this study was to isolate and identify by molecular techniques, bacteria present in sewage sludge from waste treatment plants, it is capable of producing hydrogen using crude glycerol of biodiesel industry, as a carbon source. The samples were subjected to thermal shock to eliminate hydrogenotrophic bacterias, grown in the medium containing glycerol under anaerobic conditions and analyzed to produce hydrogen. Were identified by sequencing of the 16S rRNA gene , 15 bacterial species able to grow in medium with glycerol, and from these, nine showed the ability of hydrogen production, corresponding to Enterobacter ludwigii, Shigella sonnei, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Staphylococcus warneri, Alcaligenes faecalis, Bacillus subtilis, Bacillus atrhopheus and Citrobacter freundii. The Bacillus amyloliquefaciens isolate showed higher yield in the production of hydrogen , with values of 0.50±0.20 mol H2/mol of glycerol, using the enriched medium with 1.5% crude glycerol. In addition, BLAST analysis were performed to check the presence of genes HycC, HycE, HycF, HyfC, HyfF and HyfH related to hydrogen production. This study was developed using microorganisms of genus Bacillus, since, among the isolated microorganisms, only the Bacillus have complete DNA sequencing available. It was found that B. amyloliquefaciens, B. licheniformis and B. artrophaeus do not have the specific genes analyzed, but these genes have similarity with other genes and proteins that appear to perform roles in the transport of hydrogen to outside the cell. The results indicate that there is a great potential for the selection of bacteria producing hydrogen in the effluents evaluated, that are able to metabolize crude glycerol with the generation of hydrogen as a fuel for renewable energy.

A biomassa lignocelulósica pode ser considerada como uma fonte inesgotável de matériaprima de baixo custo para a produção de biocombustíveis, que são alternativos aos combustíveis fósseis. Entretanto, a disponibilidade de enzimas eficientes e econômicas é um dos gargalos para se chegar a xaropes de glicose, etapa anterior à fermentação no desenvolvimento da tecnologia do etanol celulósico. O nabo forrageiro (Raphanus sativus L.) é uma planta com grande potencial para a produção de biodiesel, pois apresenta elevado teor de óleo em suas sementes, comparativamente a outras oleaginosas. A obtenção de óleo do nabo forrageiro gera uma torta, considerada como resíduo (RNF), com elevada concentração de proteínas (em torno de 40%). Neste trabalho, avaliou-se a conveniência do emprego de RNF para a formulação de meios para a produção microbiana de celulases, visando à substituição total ou parcial de componentes, como o farelo de trigo e o farelo de soja. Como microrganismo para secreção das enzimas, utilizou-se o mutante S1M29 de Penicillium echinulatum, considerado um bom produtor de celulases. A produção de celulases e xilanases foi estudada tanto em cultivo em estado sólido (CES) como em cultivo submerso (CS). Foi constatado o crescimento do fungo tanto em CES como em CS, contendo apenas RNF como principal fonte de carbono e nitrogênio ou nos meios com variações nas concentrações de RNF, em substituição aos farelos de trigo e de soja. Quando os meios foram constituídos somente com RNF, as atividades enzimáticas não foram satisfatórias, provavelmente devido às baixas concentrações de substratos indutores (celulose e xilose), à elevada concentração de proteínas ou ao óleo residual. No cultivo em estado sólido, verificou-se que é possível substituir parcialmente o farelo de trigo (FT) por RNF, permitindo a produção de - glicosidases com títulos enzimáticos de 22,62 UI/g, endoglicanases com 210,5 UI/g e xilanases com 1.137,59 UI/g. Em cultivo submerso, a substituição parcial ou total de farelos de trigo e de soja por RNF ermitiu títulos enzimáticos de -glicosidases de 0,18 UI/ mL, endoglicanases de 8,3 UI/mL e xilanases de 14,3 UI/mL, que foram semelhantes ao meio controle que utiliza suplementação de farelo de trigo e farelo de soja. Os complexos enzimáticos produzidos nas duas condições, CES e CS, mostraram-se mais eficientes do que o complexo enzimático utilizado como controle quanto à capacidade de hidrólise em celulose, Avicel ®, bagaço de cana-de-açúcar e capim elefante in natura e pré-tratados. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-23T12:20:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Loiva Sukovski.pdf: 1633156 bytes, checksum: d7fc9e0fd31b362da50561f20d114766 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-23T12:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Loiva Sukovski.pdf: 1633156 bytes, checksum: d7fc9e0fd31b362da50561f20d114766 (MD5) / The lignocellulosic biomass can be considered as an inexhaustible source of raw material of low cost for the production of biofuels, which are alternatives to fossil fuels. However, the availability of efficient and low cost enzymes is one of the bottlenecks to obtain glucose syrups step prior to fermentation in the development of the technology for cellulosic ethanol. The fodder radish (Raphanus sativus L.) is a plant with great potential for the production of biodiesel, because it presents, high oil content in their seed, compared toother crops. The obtaining of oil of fodder radish seed generates a cake, considered as residue (FRC), with a high concentration of protein (around 40 %). In this study, was evaluated the convenience of use of FRC for the formulation of cellulases production medium, or even the total or partial replacement of components, such as the wheat bran and soybean meal. As microorganism for secretion of enzymes it was used the mutant S1M29 of Penicillium echinulatum, considered a good producer of cellulases. The production of cellulases and xylanases was studied both in solid-state cultivation (SSC) and submerged cultivation (SC). It was noted the growth of the fungus in both SSC as in SC, containing only FRC as the main source of carbon and nitrogen, or in the medium with different concentrations of FRC, in replacement of the wheat bran and soybean meal. When the medium were formed only with FRC, enzyme activities were not satisfactory, probably due to the low concentrations of substrates inductors (cellulose and xylose), the high concentration of proteins or of residual oil. In SSC, it was found that it is possible to replace partially the wheat bran by FRC, enabling the production of β-glucosidases with titles enzymatic of 22.62 IU/g, endoglucanases with 210.5 IU/g and xylanases with 1,137.59 IU/g. In SC, total or partial replacement of soybean meal and wheat bran by FRC allowed -glucosidases titles of 0.18 IU/mL, endoglucanases of 8.3 IU/mL and xylanases of 14.3 IU/mL, which were simila to control, which uses supplementation of wheat bran and soybean meal. The enzymatic complexes produced in two conditions, SSC and SC, shown to be more efficient than the enzymatic complex used as a control for the ability of hydrolysis of cellulose, Avicel ®, sugar cane bagasse and elephant grass in natura or pre-treated.

Neste trabalho, estudou-se o uso de glicerol como fonte de carbono para o crescimento celular e a produção de 2,3-butanodiol/acetoína em cultivo de Enterobacter aerogenes ATCC 13048. A influência da concentração inicial do substrato (S0) e da velocidade de transferência de oxigênio (OTR) foi avaliada em ensaios em regime descontínuo. Inicialmente, foram realizados cultivos com S0 na faixa aproximada de 20 a 180 g/L, frequência dos agitadores de 500 rpm e fluxo específico de ar de 0,50 vvm, correspondendo a uma OTR característica entre 10 e 13 mmol/L/h, aproximadamente. Na sequência, foram conduzidos ensaios com S0 na faixa de 40 a 180 g/L, com variações da frequência dos agitadores (650 a 750 rpm) e do fluxo específico de ar (0,50 a 0,87 vvm), a fim de manter a concentração de oxigênio dissolvido próxima a 30% da saturação pelo mais longo período possível durante o processo. Os valores de OTR característica para as condições de maiores frequência de agitadores (750 rpm) e fluxo específico de ar (0,87 vvm), com a mais alta e a mais baixa concentrações de glicerol, foram de cerca de 34 e 24 mmol/L/h, respectivamente. Em regime descontínuo, S0 de até 60 g/L não provocou inibição do crescimento de E. aerogenes, independentemente da OTR utilizada, sendo obtidos valores de máxima velocidade específica de crescimento (μXm) de 0,70 e 0,73 h-1, respectivamente para baixa e alta OTR. Por outro lado, S0 da ordem de 180 g/L provocou forte inibição no crescimento celular, especialmente sob baixa OTR, não havendo consumo completo do glicerol. No grupo dos ensaios com baixa OTR, maior concentração final de 2,3-butanodiol/acetoína (63,6 g/L) foi obtida com S0 quantificada de 146,4 g/L, mas o mais alto rendimento (91,8 %) foi alcançado com S0 = 92,7 g/L. Nos cultivos com alta OTR, a máxima concentração de produtos de 46,8 g/L foi atingida com S0 de 183,9 g/L, enquanto o rendimento máximo de 70% foi alcançado com S0 = 102,5 g/L. O incremento de OTR favoreceu a produtividade e o rendimento em células, mas prejudicou a conversão de glicerol em produtos. Em seguida, foram realizados dois cultivos em regime descontínuo alimentado, a fim de evitar-se a inibição provocada por altas concentrações de glicerol e permitir que elevadas concentrações de 2,3-butanodiol/acetoína fossem atingidas. O primeiro ensaio foi realizado sob as condições de alta OTR definidas e o ensaio seguinte sob frequência de agitadores de 750 rpm e fluxo específico de ar de 0,50 vvm. A massa de glicerol empregada correspondeu à que seria necessária para ter-se um S0 de 240 g/L em batelada. No cultivo com alta OTR, foi atingida concentração de produtos de 90,4 g/L após 56 h, correspondendo a um rendimento de 83,2% e a uma produtividade de 1,61 g/L/h. No ensaio com 750 rpm e 0,50 vvm, foram obtidos 102,6 g/L de produtos em 74 de processo, com rendimento de 94,7% e produtividade de 1,37 g/L/h. Nos tempos finais dos cultivos alimentados, foi observado aumento da concentração de oxigênio no meio, redução da demanda de oxigênio e consumo incompleto do glicerol, dados que indicam a ocorrência de inibição da atividade respiratória da bactéria pelas altas concentrações de produtos presentes no meio. Os resultados permitem concluir que o glicerol é um substrato adequado para a produção de 2,3-butanodiol/acetoína por E. aerogenes. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-24T18:03:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Viviane Girardi.pdf: 1933119 bytes, checksum: 48fbb6c1d99076424fa5bb788dbe12bf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T18:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Viviane Girardi.pdf: 1933119 bytes, checksum: 48fbb6c1d99076424fa5bb788dbe12bf (MD5) / In this work, the use of glycerol as carbon source for cell growth and 2,3-butanediol/acetoin production in the in cultivation of Enterobacter aerogenes ATTT 13048 was studied. The influence of initial substrate concentration (S0) and oxygen transfer rate (OTR) was assessed in batch-mode experiments. Initially, cultivations with S0 of approximately 20 to 180 g/L, impeller speed of 500 rpm and specific air flow rate of 0.50 volume of air per volume of medium per minute (vvm), corresponding to characteristic OTR values between 10 and 13 mmol/L/h approximately, were performed. In the sequence, runs with S0 in the range 40 to 180 g/L, with varying impeller speed (650 to 750 rpm) and specific air rate (0.50 to 0.87 vvm) were carried out to maintain the dissolved oxygen concentration close to 30% of saturation as long as possible during the process. Characteristic OTR values for the conditions with the upper-limit impeller speed (750 rpm) and specific air flow rate (0.87 vvm) were about 34 and 24 mmol/L/h for the lowest and highest glycerol concentrations, respectively. In batch mode, for any OTR evaluated, S0 values up to 60 g/L did not result in growth inhibition of E. aerogenes, with maximum specific growth rates (μX,m) of 0.70 and 0.73 h-1 being measured for low and high OTR, respectively. On the other hand, an S0 of about 180 g/L led to a strong cell growth inhibition, especially under low OTR condition, and glycerol consumption was incomplete. In the group of runs performed with low OTR, the largest final 2,3-butanediol/acetoin final concentration (63.6 g/L) was achieved with a measured S0 of 146.4 g/L, but the highest yield was attained with S0 = 92.7 g/L. In the cultivations under high OTR, the maximum final product concentration (46.8 g/L) was obtained with S0 = 92.7 g/L, whereas the maximum yield of 70% was achieved with S0 = 102.5 g/L. Increasing OTR values favored productivity and cell yield but, however, resulted in decreasing conversion of glycerol to products. Afterwards, two fed-batch cultivations were done to avoid the strong inhibition due to high glycerol concentrations, and to allow that elevated concentrations of 2,3-butanediol/acetoin could be achieved. The first fed-batch run was carried out at the high-OTR conditions previously defined and the second one with impeller speed of 750 rpm and specific air flow rate of 0.50 vvm. The mass of glycerol employed corresponded to that needed to have an S0 of 240 g/L in batch-mode. With high OTR, a final product concentration of 90.4 g/L was quantified after 56 h of process, that means a yield of 83.2% and a productivity of 1.61 g/L/h,. In the experiment with 750 rpm and 0.50 vvm, 102.6 g/L of products were obtained after 74 h, with a yield of 94.7% and a productivity of 1.37 g/L/h. During the final hours of the fed-batch cultivations, increasing oxygen concentrations, decreasing oxygen uptake rate and incomplete glycerol consumption were observed, these data indicating the occurrence of inhibition of the bacterium respiratory activity by the high product concentrations which were present in the medium. The results allow concluding that glycerol is an adequate substrate for the production of 2,3-butanediol/acetoin by E. aerogenes.