Made available in DSpace on 2014-06-12T17:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3745_1.pdf: 1267758 bytes, checksum: b1183f728f07d6233a13cb671062c064 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho tem como objetivo analisar o impacto do crescimento do preço de etanol no preço do açúcar. Para tanto, utiliza-se a metodologia de Vetores Autoregressivos para identificar a relação de causalidade entre os preços do etanol e do açúcar. A expansão do etanol no Brasil é resultado de um aumento da demanda internacional pela commodity devido a questões ambientais, econômicas e geopolíticas. É resultado também do crescimento do consumo interno devido à introdução de veículos bicombustíveis na frota brasileira. O aumento da produção de etanol gerou uma competição com a produção do açúcar, que reduziu a disponibilidade da commodity, aumentando, desta forma, o preço de um dos alimentos essenciais na composição da cesta básica. Considerando ainda a grande representatividade da produção brasileira de açúcar no mercado mundial, um inflacionamento no preço dessa commodity devido à nova demanda de biocombustíveis pode resultar no aumento no preço do açúcar no mundo. Como resultado, foi encontrado uma relação de bicausalidade entre os preços do etanol e do açúcar. Entretanto, essa relação de foi de maior intensidade no preço do açúcar sobre o preço do álcool, sugerindo que o mercado de açúcar é consolidado e depende de fatores ligados ao mercado açucareiro. No longo prazo, os preços do açúcar e do álcool sofrem aumento com um choque no preço do petróleo, sugerindo uma dependência das oscilações dessa commodity internacional. Portanto, a criação do novo mercado de biocombustível demonstrou ser um fenômeno recente, e com isso, parece não afetar significativamente o mercado de açúcar

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7916_1.pdf: 1267758 bytes, checksum: b1183f728f07d6233a13cb671062c064 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho tem como objetivo analisar o impacto do crescimento do preço de etanol no preço do açúcar. Para tanto, utiliza-se a metodologia de Vetores Autoregressivos para identificar a relação de causalidade entre os preços do etanol e do açúcar. A expansão do etanol no Brasil é resultado de um aumento da demanda internacional pela commodity devido a questões ambientais, econômicas e geopolíticas. É resultado também do crescimento do consumo interno devido à introdução de veículos bicombustíveis na frota brasileira. O aumento da produção de etanol gerou uma competição com a produção do açúcar, que reduziu a disponibilidade da commodity, aumentando, desta forma, o preço de um dos alimentos essenciais na composição da cesta básica. Considerando ainda a grande representatividade da produção brasileira de açúcar no mercado mundial, um inflacionamento no preço dessa commodity devido à nova demanda de biocombustíveis pode resultar no aumento no preço do açúcar no mundo. Como resultado, foi encontrado uma relação de bicausalidade entre os preços do etanol e do açúcar. Entretanto, essa relação de foi de maior intensidade no preço do açúcar sobre o preço do álcool, sugerindo que o mercado de açúcar é consolidado e depende de fatores ligados ao mercado açucareiro. No longo prazo, os preços do açúcar e do álcool sofrem aumento com um choque no preço do petróleo, sugerindo uma dependência das oscilações dessa commodity internacional. Portanto, a criação do novo mercado de biocombustível demonstrou ser um fenômeno recente, e com isso, parece não afetar significativamente o mercado de açúcar

Glicerol é um álcool gerado na produção de biodiesel, que corresponde 10% em relação ao biocombustível. Devido à crescente produção de biodiesel, pode ser utilizado como substrato para a obtenção de outros compostos, como o 2,3-butanodiol, através de vias fermentativas. Esta substância, que tem potencial de aplicação industrial e como combustível, pode ser obtida pela fermentação de glicerol pela bactéria anaeróbia facultativa Klebsiella oxytoca. Neste trabalho foram avaliados parâmetros e condições operacionais para o cultivo de K. oxytoca ATCC 8724, visando à obtenção de 2,3- butanodiol a partir de glicerol. Em razão do equilíbrio observado entre 2,3-butanodiol e acetoína, em proporção significativamente maior para o primeiro, no metabolismo fermentativo de K. oxytoca, a discussão dos resultados deste trabalho levam em conta a soma das concentrações destes compostos. Os resultados indicaram que este microrganismo metaboliza eficientemente o glicerol, visto que a velocidade média de crescimento celular neste substrato, em 8 horas de cultivo em frascos sob agitação, foi de 0,44 g/L/h, superior à obtida com glicose (0,38 g/L/h) nas mesmas condições. Observou-se que para substratos sacaríneos, que o metabolismo microbiano pode ser dividido em duas fases: na primeira fase, sem limitação de oxigênio, ocorre acentuado crescimento celular, em razão da prevalência da respiração, que resulta em substancial ganho energético para o microrganismo, enquanto na segunda fase, com limitação de oxigênio dissolvido, o fluxo de carbono é cada vez mais dirigido à formação de produtos de fermentação. Assim, em ensaios em regime descontínuo conduzidos em biorreator de bancada, o uso de uma velocidade característica de transferência de oxigênio (OTR) intermediária, da ordem de 17 mmol/L/h, proporcionou resultados superiores em termos de produção de 2,3-butanodiol, com conversão de 60 g/L de glicerol em 17,3 g/L do produto. Em regime descontínuo, a mais alta conversão de glicerol em produto foi alcançada com concentração inicial de substrato de 129 g/L, sendo produzidos, em 48 horas, 53,6 g/L de 2,3-butanodiol, o que significa um rendimento superior a 83% em relação ao máximo teórico. Com concentrações iniciais de glicerol de até 60 g/L, não foi constatado efeito inibitório sobre o crescimento celular. Por outro lado, o uso de 160 g/L de glicerol inicial levou a uma drástica redução do rendimento do processo (apenas 56,3%) e a uma concentração residual de substrato de 98 g/L, após 72 de cultivo. Com a condução do processo em regime descontínuo alimentado, como alternativa para contornar os efeitos de inibição pelo substrato, resultados expressivos foram alcançados com a massa de glicerol equivalente à que seria necessária para ter-se 202 g/L em regime descontínuo. Nestas condições, 92,1 g/L de 2,3-butanodiol e rendimento de 92,6%, foram alcançados, em 84 horas de fermentação. Os resultados revelam, o grande potencial de uso de glicerol como substrato para a produção de 2,3-butanodiol em escala industrial. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Glycerol is a by-product of biodiesel production, which accounts for approximately 10% of the biofuel. Since a large volume of it is formed in industry, glycerol could be used as a substrate to obtain other compounds, such as 2,3-butanediol, through fermentative routes. This substance, which has potential for application in industry and as fuel, can be obtained by glycerol fermentation with the facultative anaerobe bacterium Klebsiella oxytoca. In this work, parameters and operational conditions for the cultivation of K. oxytoca ATCC 8724, envisaging 2,3-butanediol production from glycerol, were assessed. Due to the equilibrium between 2,3-butanediol and acetoin, in a significantly higher proportion for the first product, in the fermentative metabolism of K. oxytoca, the discussion of this work takes in account the sum of concentrations of these compounds. The results have shown that the microorganism is able to efficiently metabolize glycerol once cell growth rate on this substrate, after 8 hours of cultivation in shake flasks, was 0.44 g/L/h, higher than that obtained with glucose (0.38 g/L/h) under the same conditions. As previously described for saccharides, it was observed that the microbial metabolism can be divided into two phases: in the first phase, without limitation of oxygen, an intense cell growth occurs due to the prevalence of respiration, that results in a substantial gain of energy for the microorganism, whereas in the second phase, under oxygen limitation, most of carbon flux is driven to the formation of fermentation products. Thus, in batch runs carried out in a bench bioreactor, the use of an intermediate characteristic oxygen transfer rate (OTR) of about 17 mmol/L/h, led to superior results in terms of 2,3-butanediol production, with conversion of 60 g/L of glycerol to 17.3 g/L of product. In batch mode, the highest conversion of glycerol to product was achieved with 129 g/L of initial substrate concentration, with the production of 53.6 g/L 2,3-butanediol, in 48 hours, which means a yield of 83% in relation to the theoretical maximum. With initial glycerol concentrations up to 60 g/L, no inhibitory effect on cell growth was observed. On the other hand, the use of 160 g/L of glycerol led to a drastic decrease in the process yield to 56.3% and to a residual concentration of substrate of 98 g/L after 72 h of cultivation. By carrying out the process in fed-batch mode, as an alternative to overcome the substrate inhibitory effects, remarkable results have been attained with the mass of glycerol that would be needed to have an initial concentration of 202 g/L in batch mode. Under these conditions, a final concentration of 92.1 g/L of 2,3-butanediol, corresponding to a yield of 92.6%, was achieved after 84 hours of fermentation. The results show clearly the high potential of the use of glycerol as a substrate for 2,3- butanediol production in industrial scale.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10035_SANDRA BEZERRA DA SILVA - 2016.pdf: 894091 bytes, checksum: c3ed2b6f9bb416947645c56dca2d6d0d (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / A compactação de diferentes materiais lignocelulósicos é uma das alternativas para melhorar os problemas relacionados à produção energética e diminuir o uso de fontes derivadas de combustíveis fósseis. Diante do exposto, teve-se por objetivo avaliar a potencialidade energética de pellets produzidos com diferentes biomassas, tais como madeira de eucalipto de um clone do híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, bagaço de cana-de-açúcar (Saccharun officinarum L.) e capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum). Para a produção dos pellets utilizou-se diferentes composições. A umidade e granulometria das partículas foram determinadas de acordo com as características de cada material. Determinou-se a densidade a granel e energética; os teores de extrativos totais, lignina total, cinzas e poder calorífico superior das composições e dos pellets. Para os pellets além das análises supracitadas, determinou-se ainda, a durabilidade mecânica, teor de finos, compressão diametral, diâmetro, comprimento e densidade unitária. O processo de peletização das biomassas resultou em aumento do poder calorífico superior, densidade a granel e energética e redução da umidade dos combustíveis produzidos. Os pellets produzidos com duas biomassas obtiveram melhor desempenho do que aqueles produzidos com apenas uma biomassa. De modo geral, o desempenho dos pellets produzidos foi superior ao pellet comercial. Os pellets com 50% de capim-elefante e 50% de madeira de eucalipto se destacaram, com relação ao poder calorífico superior, densidade a granel e energética, durabilidade mecânica e densidade unitária. Os pellets produzidos atenderam a norma alemã em alguns requisitos. Palavras-Chave: Energia, Fontes renováveis, Densificação.

Orientador: André Tosi Furtado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pezzo_CatarinaRodrigues_M.pdf: 1242049 bytes, checksum: 8ab64ba9757a1b2a01a7028dd5aafefe (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho estão relacionadas duas experiências brasileiras de incentivo à produção e ao uso de biocombustíveis: o Proálcool e o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB). Os programas distam trinta anos um do outro, estando o Proálcool já encerrado e o PNPB em fase de implantação. A contraposição dessas duas iniciativas visa à análise do PNPB à luz do já concretizado Proálcool. O conhecimento adquirido com o segundo é organizado de forma a servir de orientação para se analisar o primeiro. Assim, esta dissertação descreve os programas e os contrapõe, apresentando o contexto histórico para se entender os mecanismos aplicados pelo Governo para regular o mercado e implantar as iniciativas. Ao final conclui-se que as políticas, com suas motivações e intenções, se assemelham, porém o planejamento governamental para aumentar a oferta de biocombustível é muito diferente hoje, quando comparado ao que ocorreu há trinta e três anos / Abstract: This work relates two Brazilian experiences of incentives to the production and use of biofuels: the Proálcool and the National Program of Production and Use of Biodiesel. The programs are separated by thirty years: Proálcool is already ended and PNPB is in its implantation phase. The contraposition of the two initiatives aims to analyze the new PNPB using the Proálcool as a reference. The knowledge got from developing Proálcool has to be organized in a way that it helps to analyze the PNPB. So, this dissertation describes both programs and contrasts them, presenting the historical background to learn the mechanisms applied by the government to regulate the market and install the programs. The conclusion is that the policies, with their motivations and intentions, are similar, but the governmental planning to enhance the biofuel supply is very different today, when compared with what happened thirty three years ago / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OlivaresGomez_Edgardo_M.pdf: 6764544 bytes, checksum: 671689453428e894e7a71a91f66a2723 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O interesse atual pela gaseificação de biomassa no mundo está baseado em dois aspectos principais: (a) A possibilidade de se desenvolver comercialmente a tecnologia BIG/GT-CC (Biomass Integrated Gasifiers /Gas Turbine-Combined Cycles) que permite diminuiro custo do kW.h desde valores de aproximadamente 8 centavos utilizando a tecnologia convencional (com ciclo Rankine), até valores estimados de 3,8 centavos utilizando a tecnologia BIG/GT-CC de segunda geração (com turbinas a gás mais eficientes) e (b) A sua utilização contribui na melhoria do balanço de CO2, de NOx e de SOx na atmosfera, quando comparado com os combustíveis fósseis. Sem dúvida, o primeiro destes aspectos tomaria a energia obtida a partir da biomassa competitiva com relação à energia obtida a partir dos combustíveis comvencionais. Nesta direção vários projetos estão sendo desenvolvidos em diversos países do mundo, por empresas do setor energético, instituções de pesquisa e grupos de pesquisa a nível de universidades. A Faculdade de Engenharia Agricola-UNICAMP em colaboração com o Departamento de Engenharia Térmica e de Fluídos da Faculdade de Engenharia Mecânica-UNICAMP, desenvolveu o projeto de um protótipo de reator de leito fluidizado de 280 kW de potência térmica visando a gaseificação dos subprodutos da agroindústria sucroalcooleira, o bagaço e a palha da cana-de-açúcar. Para tanto foi necessário desenvolver uma metodologia aproximada de dimensionamento do reator, que embora não considere uma teoria rigurosa constitui uma útil ferramenta prática. O projeto considerou também o dimensionamento do sistema de distribuição do agente de gaseificação (ar), do sistema de alimentação de biomassa e do ciclone da instalação de gaseificação. A construção e montagem da instalação e da estrutura de suporte foi realizada pela TERMOQUIP ENERGIA ALTERNATIVA LIDA, de Campinas, São Paulo. Os primeiros testes a mo e em condições de gaseificação permitiram comprovar as dificuldades e limitações impostas pelo sistema de alimentação (do tipo rosca sem-fim), devido às quais foi praticamente impossível desenvolver os experimentos quando trabalhando com bagaço ("in natura") e palha da cana. Como resultado dos testes realizados utilizando pellets de bagaço de cana, verificou-se um aceitável desempenho energético do reator para a faixa de fator de ar empregada de 0,17 até 0,22. O poder caloófico inferior médio do gás obtido foi de 4 MJ/Nm3,valor considerado bom na gaseificação com ar. Os maiores valores da eficiência a mo e a quente do gaseificador (29,23 % e 33,42% respectivamente) foram obtidos para um valor de 0,22 do fator de ar, não sendo verificado neste ponto seu valor máximo por limitações na operação do reator para maiores valores do fator de ar. Elevados valores das perdas ao meio ambiente são, provavelmente, a principal causa das baixas eficiências. Nestas perdas são consideradas as perdas de energia pelo carbono não gaseificado que permaneceu no leito e as perdas com o alcatrão e os particulados sólidos no gás de saída do ciclone, as quais não foram avaliadas por falta de medidas experimentais. O completamento da avaliação do desempenho do reator é feita com o cálculo das perdas de energia com a entalpia sensível do gás de saída e com o resíduo sólido que sai por baixo do ciclone, cujos valores foram aceitáveis na faixa de fator de ar estudada / Abstract: The present interest in biomass gasification throughout the world is fundamented in two matn aspects: a) the potential for commercial development of the BIG/GT-CC (Biomass Integrated GasifierslGas Turbine-Combined Cycles) technology which allows costs of US$ 0,038/kWh against some US$ 0,08/kWh when utilizing existing the Rankine cycle conventional systems: the use of biomass gasification may contribute to improve the CO2balance and reduce NOx and SOx emissions in the atmosphere because the source of energy utilized is biomass and recovers a carbon which is already present in the biosphere. Several projects are being oriented in this direction throughout the world and are lead by private companies and research groups ITom universities. The School of Agricultural Engineering- FEAGRI ITom the State University of Campinas-UNICAMP, Brazil, in cooperation with the School of Mechanical engineering-FEM/UNlCAMP has developed a prototype of a fluidized-bed reactor to gasify by-products ITomthe sugar-ethanol industry, such as the bagasse and the trash (Ieaves and tops). To implement this research it was necessary to develop a method for sizing the reactor combining practical parameters and a theoretical approach. In this project it was considered also the sizing of other auxiliary systems: the gasifying agent (air) distribution, the biomass feeding, and the cyclone for gas purification. The construction and assembling of the whole installation as well as the structure was conducted by Termoquip Energia Alternativa Ltda, a leading enterprise dedicated to biomass gasifier construction with factory located in Campinas, Brazil. The first "cold" tests in gasification conditions allowed to conflrm the difficulties and limitations imposed by the biomass feeding system (screw type). It was almost impossible to conduct experiments when working with bagasse "in natura" and straw. However, the obtained results when bagasse pellets were used indicated acceptable reactor energy efficiencyfor an air factor in the range of 0.17 to 0.22. The obtained gas low heating value was 4 MJ/Nm3which was considered acceptable for air gasification. The higher reactor "cold" and "hot" efficiencies were 29,23% and 33.42%, respectively.They were obtained for air factors ofO.22. However, it was not possible to obtain higher efficienciesbecause the reactor operating conditions did not allow tests with higher air factors. High energy losses to the environrnent are probably the main cause for low efficiencies. Within these losses are included the non-gasified carbons which IX rernained in the reactor bed and the losses with tar and solids or particulate found in the exiting gas after the cyclone. These losses were not evaluated due to the lack of appropriated experimental equiprnent. The overall thermodynamic evaluation was done calculating the energy losses ITornthe sensible enthalpy ITornthe exiting gas which values were considered acceptable for the studied air-factor / Mestrado / Construções Rurais / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Maria Aparecida Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T20:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benta_EdnaSantiago_M.pdf: 4028372 bytes, checksum: 5113a28fc78a23a0507b5b3926f23928 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho foi feito um estudo utilizando o ciclone como equipamento de secagem, uma vez que, comumente, é utilizado como separador de partículas. O material foi sabugo de milho moído, o qual foi devidamente caracterizado física e geometricamente; também dói determinado o calor especifico e o poder calorífico do material. No ciclone, além dos experimentos de secagem das partículas de sabugo de milho foram feitos ensaios com o equipamento operando apenas com ar, determinando-se perfis de temperatura para ambos os casos. Nos experimentos de secagem foi analisada a influência da temperatura de entrada do ar, da vazão de ar, da vazão de sólidos, bem com da granulometria das partículas. A análise destas influências foi feita através de um planejamento fatorial estatístico em dois níveis dos três primeiros fatores. Os resultados obtidos da caracterização do material que puderam ser comparados com dados encontrados na literatura apresentaram uma concordância satisfatória. O sabugo de milho seco, por exemplo, apresentou um poder calorífico médio de 3800 kcal/Kg. Os resultados dos testes de secagem através da análise estatística mostraram que para níveis estudados de temperatura de entrada do ar (160 e 180¿GRAUS¿C), a redução do teor de umidade das partículas foi de 3,89%; o aumento da temperatura de entrada do ar foi de 11% ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Cyclones are equipment to separate solid particles from a spinning gaseous flow using centrifugal forces arising in a central vortex. Neverthless, ii this it took place a study to turning account a cyclone as a dryer. Crushed corncob particles were dried and their physical and geometrical properties, calorific value and specific heat were determined. The air temperature profiles were measured inside of cyclones with and without corncob particles. The influence of inlet air temperature, air and solid flowrates and particle granulometry influencies were analysed on the reduction of the moisture content of the solid particles through statistical analysis. Some experimental results of material characterization could be compared with literature data with a good agreement. The calorific value for dried corncobs was 3800 kcal/kg. Drying results showed that inlet air temperature (160 and 180¿GRAUS¿C), the particle moisture content reduction was 3,89% the inlet air temperature increasing was 11%. The results also showed that increasing 22,35% of inlet air flowrate, a reduction of 10,75% on particle moisture content took place. On the order hand, increasing 15% of solid flowrate, decreased 15,17% the particle moisture content reduction. In order to achieve the desired final moisture of particles, 10% (w.b.) its was necessary to recycle the material ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Edimar Rodrigues Soares Orientador: Prof. Dr. Edson Luiz Mendes Coutinho Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, Campus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Agronomia (Ciência do Solo). / UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP CÂMPUS DE JABOTICABAL / As curvas de acúmulo de nutrientes auxiliam na compreensão das demandas nutricionais de uma cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento acúmulo de macronutrientes pelas cultivares de sorgo sacarino CVSW80007, CVSW80147, CVSW82028, CVSW82158. O experimento foi conduzido em uma área de renovação de cana-de-açúcar no município de Uchoa-SP, sendo implantado em janeiro de 2012. As plantas foram coletadas em intervalos de 15 dias a partir do décimo dias após a emergência (DAE). O maior acúmulo de matéria seca, N, P, Mg e S, foi obtido pela cultivar CVSW82028, enquanto a ‘CVSW82158’ extraiu a maior quantidade de K e a ‘CVSW80147,’ de Ca. Os colmos representaram o maior percentual de matéria seca e nutrientes acumulados, com exceção do nitrogênio e do fósforo, em que os grãos corresponderam a maior porcentagem do total absorvido. As cultivares CVSW80007, CVSW82028 e CVSW82158 apresentaram a seguinte ordem decrescente de extração de nutrientes: N>K>Ca>Mg>P>S e a ‘CVSW80147’, K>N>Ca>Mg>P>S. Considerando apenas colmo, a ordem decrescente de exportação de nutrientes é a mesma para todas as cultivares: K>N>Ca>Mg>S>P. No entanto, a sequência decrescente de exportação de nutrientes considerando colmos e grãos, é para as cultivares CVSW80007, CVSW80147 e CVSW82158: K>N>Ca>Mg>P>S e K>N>Mg>Ca>P>S para a ‘ CVSW82028’

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Carolina Siqueira Franco Picone / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furtado_GuilhermedeFigueiredo_M.pdf: 18093423 bytes, checksum: b729daeeb37b89f139cadf453b74178b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar a desestabilização de emulsões visando desenvolver processos tecnológicos para a produção fermentativa de biocombustíveis. Os sistemas foram compostos por água deionizada, hexadecano e levedura comercial Saccharomyces cerevisiae. Para avaliar o efeito da levedura na estabilização das emulsões sua concentração foi variada de 0,75 a 22,11% (m/m). As leveduras foram caracterizadas quanto à composição química, hidrofobicidade superficial e densidade de carga. As emulsões obtidas foram submetidas a análises de estabilidade e composição química das fases, distribuição do tamanho das gotas, microscopia óptica, microscopia de fluorescência, densidade de carga, medidas reológicas e tensiometria. A separação do óleo foi realizada com diferentes processos físicos e químicos: centrifugação, alterações de temperatura e adição de diferentes agentes desemulsificantes. Como agentes desemulsificantes foram usados sais, polímeros catiônicos, alcoóis, ácidos, bases e nanopartículas magnéticas. Estes agentes foram adicionados em diferentes concentrações para averiguar sua influência na eficiência de separação do óleo, na distribuição de tamanho de gotas e potencial zeta das emulsões. As emulsões obtidas inicialmente, após um período de 24 horas de estabilização, apresentaram-se em três fases distintas: a fase superior ou creme, a fase intermediária e a fase de sedimentado. A fase creme das emulsões apresentou-se estável por um período de sete dias, indicando que os mecanismos responsáveis por sua estabilidade estavam associados à formação de compostos pela levedura, ao aumento da viscosidade, causado pelo empacotamento das gotas, e uma possível repulsão eletrostática entre as gotas. O mecanismo de estabilização por Pickering também foi considerado como relevante no início do processo. A maior parte dos processos de desestabilização foi baseada na interação eletrostática entre os componentes presentes na interface, e os compostos desemulsificantes adicionados. O uso de forças centrífugas, por um período de 2 horas, não foi suficiente para causar a separação total dos componentes da emulsão e as temperaturas utilizadas não reduziram a viscosidade a ponto de ocorrer a separação total dos componentes. A utilização de um álcool (butanol) levou a um índice de separação de óleo de 96%. A separação do óleo foi mais eficiente quando as estratégias adotadas de se reduzir a viscosidade mediante o aumento da temperatura, solubilizar o óleo em alcoóis com maior afinidade química e a formação de complexos eletrostáticos foram combinadas com aplicação de elevada força mecânica. Neste caso, a desestabilização da fase creme das emulsões utilizando extração alcoólica foi de 100%. No entanto após o processo de desemulsificação seria necessária uma etapa adicional para a separação e recuperação do solvente de forma a se obter o óleo puro. A utilização de nanopartículas magnéticas levou a um índice de separação de óleo de 96%, sendo considerada uma alternativa viável para a desestabilização deste tipo de emulsão / Abstract: This work aimed to study the destabilization of emulsions to develop technological processes for the fermentative production of biofuels. The systems were composed of deionized water, hexadecane and commercial yeast Saccharomyces cerevisiae. To evaluate the stability of the emulsions the yeast concentration was varied from 0.75 to 22.11 % (w/w). The yeasts were characterized for chemical composition, surface hydrophobicity and charge density. The emulsions obtained were analyzed for stability and chemical composition of the phases, droplet size distribution, optical microscopy, fluorescence microscopy, charge density, rheological measurements and tensiometry. The oil separation was performed with different physical and chemical processes: centrifugation, changes in temperature and addition of demulsifiers agents. Salts, cationic polymers, alcohols, acids, bases, and magnetic nanoparticles were used as demulsifiers. These agents were added at different concentrations to determine their influence on the efficiency of oil separation, droplet size distribution and zeta potential of the emulsions. The emulsions obtained after 24 hour of stabilization presented three distinct phases: the upper or cream phase, the intermediate phase and the sedimented phase. The cream phase of the emulsion was stable for seven days, indicating that the mechanisms responsible for its stability were associated with the formation of compounds by the yeast, the increase in viscosity caused by the packing of the droplets, and a possible electrostatic repulsion between the drops. Initially the mechanism of Pickering stabilization was also regarded as important in the process. Most destabilization processes was based on electrostatic interaction between the components present in the interface and the demulsifiers added. The use of centrifugal forces for 2 hours was insufficient to cause total separation of the components of the emulsion and the temperature used did not reduce the viscosity to the point of occurring total separation of the components. The use of an alcohol (butanol) led to an oil separation index of 96%. The oil separation was more effective when strategies adopted to reduce the viscosity by increasing the temperature, to solubilize the oil in alcohols with greater chemistry affinity and the formation of electrostatic complexes were combined with the application of high mechanical force. In this case, the destabilization of the cream phase of emulsions using alcohol extraction was 100%. However after the demulsification process would require an additional separation and recovery of the solvent to give the pure oil phase. The use of magnetic nanoparticles led to an oil separation index of 96 % and is considered a viable alternative to the destabilization of this type of emulsion / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:34:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_MarceloCortes_M.pdf: 5613445 bytes, checksum: 34441e2d74d41b26e25ab1b0692db73c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Foi desenvolvida e testada uma planta-piloto de gaseificação de biomassa em leito tluidizado, objetivando o desenvolvimento do meio rural e de comunidades sustentáveis. A gaseificação é uma forma de aumentar a eficiência do uso energético da biomassa e permitir que sua energia química seja convertida em energia mecânica por meio de máquinas térmicas e, posteriormente, em energia elétrica. A planta-piloto consiste de um gaseificador de leito tluidizado de 400 mm de diâmetro interno e altura total de 4.600 mm acoplado a um motor ciclo Otto de 6 cilindros, desenvolvido inicialmente para uso com gás natural. O equipamento foi testado para gaseificação de casca-de-arroz e bagaço de cana, buscando sua otimização para geração de potência. São apresentadas as opções de máquinas térmicas para conversão de energia em plantas-piloto de gaseificação de biomassa e o modo de adaptá-Ias ao uso com o gás produto. Contextualizando o projeto, são desenvolvidos os temas de geração dispersa de eletricidade, desenvolvimento rural e de comunidades sustentáveis. Um plano estratégico foi elaborado para implementação da tecnologia / Abstract: A fluidized-bed biomass gasification pilot-plant was developed and tested, aiming at rural development and sustainable communities. Gasification is a means to increase the efficiency of the energetic use of biomass and allow that its chemical energy be converted into useful mechanical energy and fiom that into electricity. The pilot-plant consists on a gasifier with internal diameter of 400mm and total high of 4600mm coupled to a spark ignition engine of 6 cylinders, firstly developed for use with natural gas. The equipment was tested for sugar-cane bagasse and rice-husk gasification, looking for the best operational condition for power generation. The work present the altematives of thermal engines for converting the producer gas into useful energy and the way to adapt them for working on such gas. The project fies in the themes of decentra1ised electricity generation, rural development and sustainable communities, which are also herein developed. A strategic planning was written to implement the technology / Mestrado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica