TAVARES, T. R. R. Cercas velhas de arame novo: o campesinato de Monsenhor Tabosa frente à expansão das culturas para a produção de agrocombustíveis no Ceará. 2011. 101 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-09-09T21:38:13Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_trrtavares.pdf: 6291097 bytes, checksum: 7cd43476c16352a572de794c7c0aba0f (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-09T22:47:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_trrtavares.pdf: 6291097 bytes, checksum: 7cd43476c16352a572de794c7c0aba0f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-09T22:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_trrtavares.pdf: 6291097 bytes, checksum: 7cd43476c16352a572de794c7c0aba0f (MD5) Previous issue date: 2011 / The model of economic development based on the logic of amplified reproduction, typical of the capitalist mode of production, has caused a series of crisis at global level; in fact, they are intrinsic to this system and reverberate along several sectors of society. Nevertheless, the crisis and capital are not indifferent processes, on the contrary; according to the intensity and the duration of the crisis, the capital pursuits new strategies to expand itself in this incessant process of accumulation. In such a context, the agrarian space is presented as a “reservation” in which the private and public investments are channelized aiming the intensification of production in order to contain the crisis.These processes are introduced in two forms: by the territorialization of capital in the countryside and by the monopolization of territory by capital. In the present study, we aim at analyzing not only this advance of capital in the countryside, but also its dynamics of incorporation of new lands through the expansion of tillages towards the production of agrofuel. We analyze, in particular, the unfoldings in the matter initiated with the impulse of the production promoted by a public politic of the federal government called Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel – PNPB. For research, I used the regressive-progressive method of Lefebvre, in order to analyze the assumptions that exist in reality studied, either from the scientific and empirical knowledge, remaining in dialogue with the existing reality and its dynamics. This way, we also prioritize the understanding of its political, social and territorial influences by analyzing the precarious conditions of the peasants, being them the social subjects of this politic. It is convenient to highlight the condition of subjugation of their work and production, considering the guidelines established by PNPB in which the peasant agriculture is one of its main axis; having in mind, the model of development of the capitalist agriculture and its strategy of integration of capital, the agribusiness, in which the cited politic corroborates. In this work was also possible to identify the political stance of social movements, especially the MST, against to the expansion of cultivation of crops for the production of agrofuels in their settlements, as well as guidance that is passed to its technicians and care for for not undermining the food sovereignty of the peasants". / O modelo de desenvolvimento econômico pautado sobre a lógica da reprodução ampliada do modo de produção capitalista tem provocado, a nível global, uma série de crises intrínsecas a este sistema, que reverberam sobre os mais distintos setores da sociedade. Contudo, crise e capital não são processos indiferentes. Pelo contrário: de acordo com a intensidade e a duração da crise, o capital busca novas estratégias de se expandir em seu processo incessante de acumulação. Neste contexto, o espaço agrário se apresenta enquanto “espaço de reserva”, ao qual são canalizados investimentos públicos e privados com o objetivo de intensificar sua reprodução e conter sua crise. Estes processos são apresentados de duas formas: a partir da territorialização do capital no campo e pela monopolização do território pelo capital. Neste estudo debrucei-me sobre a análise deste avanço do capital no campo e sua dinâmica de incorporação de novas terras por meio da expansão de culturas voltadas para produção de agrocombustíveis. Analisei, sobretudo, estes desdobramentos a partir do impulso desta produção pela política pública do governo Federal, denominada de Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel - PNPB. Para pesquisa, utilizei o método regressivo-progressivo de Lefebvre, com a finalidade de analisar os pressupostos existentes na realidade estudada, seja a partir do conhecimento empírico como do científico, permanecendo em diálogo com a realidade existente e sua dinâmica. Desta forma, priorizei também, compreender seus rebatimentos políticos, sociais e territoriais, analisando as condições de precarização do camponês, enquanto sujeito social presente nesta política pública. Destacamos a condição de subalternidade de seu trabalho e de sua produção, a partir das diretrizes estabelecidas pelo PNPB, na qual a agricultura camponesa é um de seus principais eixos, assim como pelo modelo de desenvolvimento da agricultura capitalista e sua estratégia de integração de capitais, o agronegócio, na qual esta política pública passa a corroborar. Neste trabalho, também foi possível identificar a postura política dos Movimentos Sociais, sobretudo, do MST, frente a expansão do cultivo de culturas para produção dos agrocombustíveis em seus assentamentos, assim como a orientação que é passada para seus técnicos e o cuidado com o não solapamento da soberania alimentar dos camponeses.

PEREIRA, M. P. B. Estudo dos efeitos operacionais de biodieseis de segunda geração. 2016. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-13T13:29:54Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_mpbpereira.pdf: 3891059 bytes, checksum: 254208a0469e38181c51166bbc4b2321 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-01T15:06:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_mpbpereira.pdf: 3891059 bytes, checksum: 254208a0469e38181c51166bbc4b2321 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-01T15:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_mpbpereira.pdf: 3891059 bytes, checksum: 254208a0469e38181c51166bbc4b2321 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / The effects of the addition of biodiesel produced from soybean oil, castor oil and bovine tallow on the performance and pollutant emissions of a turbo-fed diesel engine were measured in dynamometric tests under steady state conditions. The impact on variability and combustion dynamics was determined by applying a heat release analysis technique. Blends of 10% and 20% by volume of biodiesel added to mineral diesel oil were used. The results indicate that adding biodiesel causes an increase in the engine's performance indicators and in NOx emissions, as well as a decrease in other pollutant emissions. The use of EGR considerably reduced the NOx emissions. Deviating results obtained with castor oil biodiesel are attributed to an increase in fuel jet penetration due to its inferior atomization characteristics. / Os efeitos da adição dos biodieseis provenientes do óleo de soja, óleo de mamona e sebo bovino sobre o desempenho e as emissões poluentes de um motor diesel turbo-alimentado foram mensurados em ensaios dinamométricos realizados em condições de regime permanente. Já o impacto sobre a variabilidade e a dinâmica da combustão diesel foi determinado aplicando-se a técnica de análise de liberação de energia. Foram avaliadas misturas de 10% e 20% em volume de biodiesel em diesel mineral. Os resultados obtidos indicam que a adição do biodiesel provoca um aumento nos indicadores de desempenho do motor, nas emissões de NOx, e uma redução nas outras emissões poluentes. O uso do EGR reduziu consideravelmente as emissões de NOx. Resultados dissimilares obtidos com o biodiesel de mamona são atribuídos ao acréscimo na penetração do jato de combustível devido as suas características inferiores de atomização.

TEIXEIRA, P. L. L. Gaseificação do glicerol a vapor em leito fixo e meio poroso não catalítico e cálculo do balanço energético. 2012. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-18T16:31:39Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_pllteixeira.pdf: 683971 bytes, checksum: 60cf7446c5536c5d537439b0a5ef2a48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-18T16:32:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_pllteixeira.pdf: 683971 bytes, checksum: 60cf7446c5536c5d537439b0a5ef2a48 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-18T16:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_pllteixeira.pdf: 683971 bytes, checksum: 60cf7446c5536c5d537439b0a5ef2a48 (MD5) Previous issue date: 2012 / As the gasification process of glycerol acquires an unfavorable energy balance, the operation of a gasifier in heat recovery mode is suggested. In this context, a fixed bed reactor was operated with exhaust gases at a temperature of 820ºC as energy source and continuous electronic injection of glycerol and water. The fixed bed reactor was build with AISI 310 stainless steel and counted with a volumetric capacity of 3,713 liters and alumina with 1,5mm of diameter as the material of the porous bed. The experiments used K type thermocouples, piezoresistive pressure sensors and mass flow control based on a high precision Coriolis sensor. The exhaust gases composition, the energy demand for gasification and the overall efficiency of the process were analyzed in a temperature range from 600 to 800ºC and a glycerol percentage at the mixture ranging from 30 to 90%. To determine the viability of the project, an energy study of the process was performed using the software EES (Engineering Equation Solver). Although the reactor was built using small dimensions, the objective of this work is to obtain qualitative results for the gasification of glycerol with practicality, without risk variables and difficulties involved in large systems. The experiment showed a good conversion of products in hydrogen, presenting a conversion above 50% at a temperature of 750ºC and with a proportion of 70% of glycerol in water and an energy waste of 36MJ/g with gasification efficiency nearby 100%. / Como o processo de gaseificação do glicerol adquire um balanço energético desfavorável, é sugerida a operação de um gaseificador como dispositivo de heat recovery. Nesse contexto, um reator de leito fixo é operado com gases de exaustão a uma temperatura de 820°C como fonte de energia e injeção eletrônica contínua de glicerol e água. O reator de leito fixo foi construído com aço inox AISI 310 e com capacidade volumétrica de 3,73 litros e como material poroso do leito a alumina com 1,5 mm de diâmetro. O experimento utilizou termopar do tipo K, sensor de pressão piezoresistivo e controle de vazão mássica com sensor de alta precisão do tipo Coriolis. A composição dos gases do produto, a demanda energética da gaseificação e a eficiência global do processo foram analisadas em função da temperatura variando de 600 a 800 °C e a percentagem de glicerol na mistura variando de 30 a 90%. Para determinar a viabilidade do projeto foi realizado um estudo energético do processo utilizando o software EES (Engineering Equation Solver). Apesar de o reator ter sido construído com pequenas dimensões o objetivo do trabalho é obter resultados qualitativos para a gaseificação do glicerol com praticidade, sem variáveis de risco e dificuldades envolvidas em sistemas de grande porte. O experimento mostrou uma boa conversão dos produtos em hidrogênio com valores acima de 50% em 750°C e proporção de 70% de glicerol em água e um gasto energético de 36 MJ/g com uma eficiência do processo próxima a 100%.

MATOSO, F. S. Predição das propriedades físico-químicas do éster etílico do óleo de mamona (EEOM). 2013. 56 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T12:09:44Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_fsmatoso.pdf: 1515295 bytes, checksum: 6d204f2211684236ef1220be129b7e06 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T11:27:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_fsmatoso.pdf: 1515295 bytes, checksum: 6d204f2211684236ef1220be129b7e06 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T11:27:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_fsmatoso.pdf: 1515295 bytes, checksum: 6d204f2211684236ef1220be129b7e06 (MD5) Previous issue date: 2013-08-26 / The physicochemical properties of the Ethyl Ester of Castor Oil (EECO) were estimated from theoretical models and experimental analysis. As it is not a comercial fuel, the EECO has been manufactured by a special fabrication process denominated (Transesterification Double Step Process) TDPS. Through the group contribution method, critical properties and normal boiling point were estimated. Using the values of the critical properties and mathematical correlations, were surface tension, enthalpy vaporization, vapor pressure, thermal conductivity, viscosity and density estimated. The experimental analysis of EEOM was conducted using techniques traditionally associated with research of density and viscosity of fuel. In the experimental analysis of viscosity it was used a Ford cup viscometer. As an alternative to alleviate the values of viscosity and density of the fuel EECO in ultimate use, as well as analyzed mixtures EECO, ethanol and diesel trade in various volume fractions, estimating the values that can meet the Brazilian and European standards. The results of the physical and chemical properties will serve as a basis for computer simulation routines applied to the study of emissions and formation of jet fuel for EECO. / As propriedades físico-químicas do Éster Etílico do Óleo de Mamona (EEOM) foram estimadas a partir de modelos teóricos e análises experimentais. Por não ser um combustível comercial, o EEOM foi manufaturado por meio de um processo de fabricação denominado (Transesterification Double Step Process) TDPS. Através do método de contribuição de grupos, as propriedades críticas e o ponto de ebulição normal foram estimados. Utilizando os valores das propriedades críticas e correlações matemáticas, estimaram-se a tensão superficial, a entalpia de vaporização, a pressão de vapor, a condutividade térmica, a viscosidade e a densidade. A análise experimental do EEOM foi conduzida utilizando técnicas tradicionalmente associadas à pesquisa de densidade e viscosidade de combustíveis. Na análise experimental de viscosidade utilizou-se um viscosímetro copo Ford. Também foram analisadas experimentalmente as misturas ternárias do EEOM, etanol e diesel comercial em diversas frações volumétricas. A análise das misturas ternárias vem como uma alternativa para amenizar os valores de viscosidade e densidade do EEOM no combustível de uso final, estimando os valores de frações volumétricas que podem atender as normas brasileiras e europeias. Os resultados das propriedades físico-químicas servirão como base para rotinas computacionais de simulação aplicadas ao estudo de emissões de poluentes e formação do jato combustível para o EEOM.

FAHEINA JUNIOR, G. da S. Produção de celulases por fermentação submersa utilizando micro-organismos prospectados em coleções de culturas nacionais. 2012. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-12T14:47:09Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_gsfaheinajunior.pdf: 1668072 bytes, checksum: 29491429001d215fe254ba4eb0d069f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-09-14T14:35:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_gsfaheinajunior.pdf: 1668072 bytes, checksum: 29491429001d215fe254ba4eb0d069f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-14T14:35:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_gsfaheinajunior.pdf: 1668072 bytes, checksum: 29491429001d215fe254ba4eb0d069f1 (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / The research about alternative sources of fuels has been mainly focused on biomass composed of cellulose, hemicellulose and lignin. The structural carbohydrates contained in the cellulosic matrix represent the substrate that can be used for biofuel production by fermentative processes. The choice of the biomass enzymatic hydrolysis of plants using cellulases, can generate an option less environmental impact compared to other processes of hydrolysis. Studies about microbial new sources, and more accurate analysis of the steps that make up the production of cellulases are essential as a strategy to reduce the costs generated by the use of cellulases in the process of obtaining fermentable sugars. This study aims at the selection of filamentous fungi producers of cellulolytic enzymes, as well as investigating the parameters of cellulase production by submerged fermentation process. In the initial stage were selected micro-organisms by methodology in plates. Was investigated the potential cellulolytic enzyme through the index in a specific medium and were selected strains that reached a diameter of colony growth of 150 mm in Petri dishes in a shorter time of incubation (48 hours). Were selected micro-organisms with the greatest potential enzymatic tests that were then tested in submerged fermentation. The first test consisted in selecting the best microorganisms as producers of FPase in non-baffled flask containing 100 mL of culture medium specific. In the subsequent test were examined the three best strains from the previous step, which were then subjected to submerged fermentation in baffled flasks. The next step was designed to investigate the enzyme production in fermentation with four types of soluble sugars: glucose, lactose, sucrose and xylose. The fungal strain was selected in the previous steps used in the tests in a bioreactor, which analyzed three different strategies of inoculation. The strains Fusarium sp. SAP 09, Lasiodiplodia theobromae CNPAT 040, Trichoderma sp. LCB 79, Trichoderma sp. INPA 666, Trichoderma sp. INPA 1014 and Trichoderma sp. INPA 1218 were selected from the first stage. In the selection stage by submerged fermentation in non-baffled flasks, the best FPase activity was achieved by the strain Trichoderma sp. INPA 666 (48.0 FPU /L) and CMCase by the fungus Lasiodiplodia theobromae CNPAT 040 (350.0 U /L). In comparison with baffled flasks, there was a greater production both FPase and CMCase in Erlenmeyer without baffles, indicating that the shear forces applied to the fungal cultures were potentially harmful for enzyme production. The use of sucrose proved to be the best option among soluble sugars tested, with higher rates of FPase activity (49.9 FPU / L) and CMCase (119.7 U / L). The best strategy for the inoculation was a spore suspension obtained from a solid state fermentation of wheat bran, in the time of 72 hours of fermentation. / As pesquisas acerca de fontes alternativas de combustíveis tem se concentrado principalmente na biomassa composta de celulose, hemicelulose e lignina. Os carboidratos estruturais contidos na matriz celulósica representam o substrato que pode ser utilizado para produção de biocombustíveis por processos fermentativos. A opção pela hidrólise enzimática de biomassa vegetal, utilizando celulases, pode gerar uma opção de menor impacto ambiental frente a outros processos de hidrólise. Estudos sobre novas fontes microbianas e, análises mais acuradas das etapas que compõem a produção de celulases são essenciais como estratégias para diminuir os custos gerados pelo uso de celulases nos processos de obtenção de açúcares fermentescíveis. Portanto, este trabalho tem como objetivo a seleção de fungos filamentosos, produtores de enzimas do complexo celulolítico, assim como a investigação dos parâmetros que envolvem a produção de celulases através do processo de fermentação submersa. Em uma etapa inicial foram selecionados os micro-organismos por metodologia em placas, onde se averiguou o potencial celulolítico através do índice enzimático em meio específico. Foram selecionadas as linhagens que atingiram um diâmetro de crescimento de colônia de 150 mm, em placas de Petri, em menor tempo de incubação (48 horas). Da etapa de seleção inicial, foram escolhidos os micro-organismos com maior potencial enzimático que foram então submetidos aos testes em fermentação submersa. O primeiro teste consistiu em selecionar os micro-organismos como melhores produtores de celulases totais (FPase) em erlenmeyer não aletados contendo 100 mL de meio de cultura específico. O teste subsequente analisou as três melhores linhagens da etapa anterior, que foram então submetidos à fermentação submersa em frascos contendo aletas. A etapa seguinte teve o intuito de investigar a produção enzimática em fermentação com quatro tipos de açúcares solúveis: glicose, lactose, sacarose e xilose. A linhagem fúngica selecionada nas etapas anteriores foi utilizada nos testes em biorreator, onde foram analisados três diferentes estratégias de inoculação. Dentre os fungos analisados na etapa inicial, destacaram-se as linhagens Fusarium sp. SAP 09, Lasiodiplodia theobromae CNPAT 040, Trichoderma sp. LCB 79, Trichoderma, sp. INPA 666, Trichoderma sp. INPA 1014 e Trichoderma sp. INPA 1218. Na etapa de seleção por fermentação submersa em frascos não aletados, a melhor atividade de FPase foi apresentada pela linhagem Trichoderma sp. INPA 666 (48,0 FPU/L) e CMCase pelo fungo Lasiodiplodia theobromae CNPAT 040 (350,0 U/L). Na comparação com erlenmeyers aletados, houve uma maior produção tanto de FPase quanto de CMCase em frascos sem a presença de aletas, apontando que as forças de cisalhamento aplicadas nas culturas fúngicas possivelmente foram deletérias para a produção enzimática. O uso de sacarose mostrou-se ser a melhor opção dentre os açúcares solúveis testados, apresentando os maiores valores de atividade de FPase (49,9 FPU/L) e CMCase (119,7 U/L). A melhor estratégia de inoculação para o biorreator foi uma suspensão de esporos obtidos a partir de uma fermentação semi-sólida de farelo de trigo, no tempo de 72 horas de fermentação.

Conforme a previsão do governo brasileiro, até 2019, o óleo diesel (B0) receberá o aumento de 10% de biodiesel, compondo a mistura B10. O biodiesel, devido a sua natureza renovável e sustentável, impulsiona estudos prevendo a estabilidade durante o armazenamento. Neste sentido, o biodiesel utilizado no Brasil é composto por metil ésteres de cadeias longas de ácidos graxos derivados da transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais. Além da possibilidade de degradação química, a natureza das moléculas também o tornam mais suscetível à biodegradação. O objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade deteriogênica (crescimento, degradação e detecção de genes) relacionado com a degradação de combustíveis pelo fungo filamentoso Pseudallescheria boydii e pela levedura Meyerozyma guilliermondii em diesel puro (B0); biodiesel puro (B100) e na mistura B10, em meio mineral durante estocagem simulada. Foram incubados por 45 dias a 30°C frascos contendo proporções (1:6, 2:3 e 2:1) de combustível (B0, B10 e B100) em relação ao meio mínimo mineral BH com inóculo de 104 esporos mL-1 de Pseudallescheria boydii. Para a avaliação de Meyerozyma guilliermondii, 102 células mL-1 foram acrescentadas a 5 mL de B10 ou B100 e 30 mL de meio mínimo mineral BH, incubados em agitação (120 rpm) a 28°C por 10 dias. Para o acompanhamento da formação de biomassa foi realizado o método gravimétrico. A curva de crescimento da levedura foi estimada pela contagem de UFC mL-1. A fase aquosa foi analisada pelas metodologias de produção de lipase, medidas de pH e de tensão superficial, IE24 e GC-MS com SPME. A detecção de genes funcionais foi realizada por PCR. A degradação de ésteres e hidrocarbonetos foi avaliada por IV e RMN. Em relação ao fungo filamentoso, as medidas de biomassa produzida ao longo dos 45 dias indicaram maior produção de biomassa no combustível B10. Quanto à levedura, não se obteve diferença significativa na curva de crescimento entre B10 e B100. Em ambos os fungos não houve produção significativa de biossurfactante, mas foi detectada produção de lipase e os genes P450 e de lipase foram amplificados. A emulsificação da fase oleosa foi observada apenas no experimento com a levedura. Os compostos identificados na fase aquosa por cromatografia com os dois fungos foram: álcoois, ésteres, ácidos, sulfurados, cetonas e fenóis. Ambos microrganismos cresceram às expensas de diesel e biodiesel e meio mínimo mineral. Pseudallescheria boydii degradou os hidrocarbonetos e ésteres do combustível e biocombustível, respectivamente. / According to the Brazilian government's forecast, until 2019, diesel oil (B0) will receive a 10% increase in biodiesel, composing the B10 blend. Biodiesel due to its renewable and sustainable nature boosts studies predicting stability during storage. In this sense, the biodiesel used in Brazil is composed of methyl esters of long chains of fatty acids derived from transesterification of vegetable oils or animal fats. In addition to the possibility of chemical degradation, the nature of the molecules also make it more susceptible to biodegradation. The aim of this work was to evaluate the deteriogenic potential (growth, degradation and detection of genes) related to the degradation of fuels such as pure diesel (B0), pure biodiesel (B100) and the B10 blend of Pseudallescheria boydii and Meyerozyma guilliermondii in mineral medium during storage. Different ratios (1: 6, 2: 3 and 2: 1) of fuel (B0, B10 and B100) with respect to the minimal mineral medium BH were incubated for 45 days at 30°C with inoculum of 104 spores mL-1. For the evaluation of Meyerozyma guilliermondii, 102 cells mL-1were added to 5 mL of B10 or B100 and 30 mL of minimal BH mineral medium, incubated with shaking (120 rpm) at 28°C for 10 days. We estimates the yeast growth curve by the count of CFU mL-1. We analyzed the aqueous phase by any methodologies as lipase production, pH and surface tension measurements, IE24 and GC-MS with SPME. The detection of functional genes for hydrocarbon degradation was performed by PCR. The degradation of esters and hydrocarbons was evaluated by IR and NMR. In relation to the filamentous fungus, the biomass measurements produced during the 45 days indicated higher biomass production in the B10 fuel. As for yeast, there was no significant difference in the growth curve between B10 and B100. In both fungi, there was no significant production of biosurfactant, but production of lipase and the P450 and lipase gene was detected. Oily emulsification was observed only in the yeast experiment. We identified degradation products by the chromatography in the aqueous phase. The compounds identified were alcohols, esters, acids, sulfur, ketones and phenols. Both microorganisms grew at the expense of diesel, biodiesel and minimal mineral medium. Meyerozyma guilliermondii e Pseudallescheria boydii degradated hydrocarbons and esters of fuel and biofuels, respectivelly.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-01T17:12:39Z No. of bitstreams: 1 2015_AntônioMartinsdeFreitasJúnior.pdf: 2899136 bytes, checksum: 18ad7305e58831a962efc422131640b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-28T21:31:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AntônioMartinsdeFreitasJúnior.pdf: 2899136 bytes, checksum: 18ad7305e58831a962efc422131640b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T21:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AntônioMartinsdeFreitasJúnior.pdf: 2899136 bytes, checksum: 18ad7305e58831a962efc422131640b8 (MD5) / Um dos grandes desafios da atualidade é a substituição dos combustíveis derivados do petróleo por combustíveis de fontes renováveis e menos poluentes. Entretanto, os biocombustíveis hoje mais utilizados, o bioetanol e o biodiesel, apresentam significativas diferenças de composição em relação aos combustíveis fósseis. Como exemplo, pode-se citar a presença de grupos oxigenados, o que resulta, por exemplo, em um menor poder calorífico, incompatibilidades com motores projetados para operar com os combustíveis fósseis e maiores acidez e susceptibilidade à deterioração microbiana. Nesse contexto, o objetivo geral do presente trabalho é o desenvolvimento de um procedimento que possibilite obter, a partir de óleos vegetais, biocombustíveis líquidos parafínicos para substituição ao bioquerosene para aviação e/ou óleo diesel. Para isso, foi realizado um estudo acerca da hidrodesoxigenação (HDO), em presença do catalisador NiMoS2/Al2O3, dos óleos de coco e de soja e de compostos modelo (ácidos láurico e oleico). Em primeiro lugar, esse estudo propiciou importantes constatações acerca das reações e mecanismos envolvidos nos processos de hidropirólise não catalítica e de HDO de triacilglicerídeos e ácidos carboxílicos. Verificou-se, também, que a temperatura de 340 ºC e uma pressão inicial de H2 de 30 bar propiciam uma eficiente e adequada desoxigenação das moléculas. Em temperaturas mais elevadas, acentua-se o indesejado craqueamento térmico das cadeias; em temperaturas mais baixas, além das reações tornarem-se mais lentas, ocorre pronunciada polimerização térmica do material. Análises cromatográficas mostram que os produtos obtidos a partir da HDO dos óleos de coco e de soja apresentam distribuições de tamanho de cadeias carbônicas na mesma faixa do bioquerosene de aviação e do óleo diesel, respectivamente, mas com menor teor de alcanos ramificados. Entretanto, foi possível aumentar consideravelmente o teor de isômeros nas misturas por meio de um tratamento posterior de hidroisomerização catalisada por Pt/SAPO-11. Assim, o trabalho realizado demonstrou a viabilidade técnica de se preparar bioquerosene e biodiesel parafínicos a partir de óleos vegetais. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The development of renewable and environmentally friendly fuels aimed to substitute petroleum derivatives is one of the biggest current challenges. However, the main biofuels employed nowadays, biodiesel and bioethanol, present significant differences in composition as compared to fossil fuels. For example, they have a high oxygen content, which results in a lower calorific power and in a limited compatibility with engines projected to operate with fossil fuels. Besides, it increases the fuel acidity and susceptibility to the microbial deterioration. In this context, the aim of the present work is to develop a protocol to prepare paraffinic liquid biofuels intendd to substitute jet fuel and diesel oil. For that, it was carried out a study about the hydrodeoxygenation (HDO), in the presence of the NiMoS2/Al2O3 catalyst, with of coconut and soybean oils, besides model compounds. Foremost, the study lead to important findings about the reactions and mechanisms involved in non-catalytic hydropyrolysis and HDO of triacylglycerol and carboxylic acids. It was observed that, at 340 oC and an initial pressure of 30 bar of H2, an efficient and appropriate deoxygenation of the molecules occurs. At higher temperatures, the undesired thermic cracking of the chains is favored. In turn, at lowest temperature, the reaction rate is too low and thermic polymerization takes place. Chromatography analysis showed that the products obtained from the HDO of coconut and soybean oils present molar mass distributions in the same range of jet fuel and and diesel, respectively, but with a lower content of branched alkane. Nonetheless, it was possible to increase the isomer content through hydroisomerization catalyzed by Pt/SAPO-11. This way, the work shows the feasibility of producing biokerosene and paraffinic biodiesel from vegetable oils.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo estudar a indústria do petróleo, gás natural e biocombustíveis no contexto brasileiro e no mundial. Visa também analisar as vantagens e desvantagens dos biocombustíveis e seu possível impacto na indústria do petróleo, assim como os principais indicativos e projeções da indústria do petróleo, como reserva, produção, preço e consumo, através de coleta de dados e geração de gráficos pesquisados e comparados de grandes agências e empresas de energia. Os biocombustíveis podem ser um grande aliado da indústria do petróleo tendo em vista a duração das reservas mundiais de hidrocarbonetos. O uso dos biocombustíveis implicará no desenvolvimento de tecnologias renováveis e de reutilização de materiais antes descartados, trazendo benefício a toda sociedade. A indústria do petróleo é impactada pelas flutuações no mercado internacional e pela demanda, assim como pela manipulação da produção de combustíveis fósseis pelos países produtores. Esses aspectos apresentados interligados criam uma complexa indústria que a presente dissertação se propõe a analisar.

Conforme a previsão do governo brasileiro, até 2019, o óleo diesel (B0) receberá o aumento de 10% de biodiesel, compondo a mistura B10. O biodiesel, devido a sua natureza renovável e sustentável, impulsiona estudos prevendo a estabilidade durante o armazenamento. Neste sentido, o biodiesel utilizado no Brasil é composto por metil ésteres de cadeias longas de ácidos graxos derivados da transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais. Além da possibilidade de degradação química, a natureza das moléculas também o tornam mais suscetível à biodegradação. O objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade deteriogênica (crescimento, degradação e detecção de genes) relacionado com a degradação de combustíveis pelo fungo filamentoso Pseudallescheria boydii e pela levedura Meyerozyma guilliermondii em diesel puro (B0); biodiesel puro (B100) e na mistura B10, em meio mineral durante estocagem simulada. Foram incubados por 45 dias a 30°C frascos contendo proporções (1:6, 2:3 e 2:1) de combustível (B0, B10 e B100) em relação ao meio mínimo mineral BH com inóculo de 104 esporos mL-1 de Pseudallescheria boydii. Para a avaliação de Meyerozyma guilliermondii, 102 células mL-1 foram acrescentadas a 5 mL de B10 ou B100 e 30 mL de meio mínimo mineral BH, incubados em agitação (120 rpm) a 28°C por 10 dias. Para o acompanhamento da formação de biomassa foi realizado o método gravimétrico. A curva de crescimento da levedura foi estimada pela contagem de UFC mL-1. A fase aquosa foi analisada pelas metodologias de produção de lipase, medidas de pH e de tensão superficial, IE24 e GC-MS com SPME. A detecção de genes funcionais foi realizada por PCR. A degradação de ésteres e hidrocarbonetos foi avaliada por IV e RMN. Em relação ao fungo filamentoso, as medidas de biomassa produzida ao longo dos 45 dias indicaram maior produção de biomassa no combustível B10. Quanto à levedura, não se obteve diferença significativa na curva de crescimento entre B10 e B100. Em ambos os fungos não houve produção significativa de biossurfactante, mas foi detectada produção de lipase e os genes P450 e de lipase foram amplificados. A emulsificação da fase oleosa foi observada apenas no experimento com a levedura. Os compostos identificados na fase aquosa por cromatografia com os dois fungos foram: álcoois, ésteres, ácidos, sulfurados, cetonas e fenóis. Ambos microrganismos cresceram às expensas de diesel e biodiesel e meio mínimo mineral. Pseudallescheria boydii degradou os hidrocarbonetos e ésteres do combustível e biocombustível, respectivamente. / According to the Brazilian government's forecast, until 2019, diesel oil (B0) will receive a 10% increase in biodiesel, composing the B10 blend. Biodiesel due to its renewable and sustainable nature boosts studies predicting stability during storage. In this sense, the biodiesel used in Brazil is composed of methyl esters of long chains of fatty acids derived from transesterification of vegetable oils or animal fats. In addition to the possibility of chemical degradation, the nature of the molecules also make it more susceptible to biodegradation. The aim of this work was to evaluate the deteriogenic potential (growth, degradation and detection of genes) related to the degradation of fuels such as pure diesel (B0), pure biodiesel (B100) and the B10 blend of Pseudallescheria boydii and Meyerozyma guilliermondii in mineral medium during storage. Different ratios (1: 6, 2: 3 and 2: 1) of fuel (B0, B10 and B100) with respect to the minimal mineral medium BH were incubated for 45 days at 30°C with inoculum of 104 spores mL-1. For the evaluation of Meyerozyma guilliermondii, 102 cells mL-1were added to 5 mL of B10 or B100 and 30 mL of minimal BH mineral medium, incubated with shaking (120 rpm) at 28°C for 10 days. We estimates the yeast growth curve by the count of CFU mL-1. We analyzed the aqueous phase by any methodologies as lipase production, pH and surface tension measurements, IE24 and GC-MS with SPME. The detection of functional genes for hydrocarbon degradation was performed by PCR. The degradation of esters and hydrocarbons was evaluated by IR and NMR. In relation to the filamentous fungus, the biomass measurements produced during the 45 days indicated higher biomass production in the B10 fuel. As for yeast, there was no significant difference in the growth curve between B10 and B100. In both fungi, there was no significant production of biosurfactant, but production of lipase and the P450 and lipase gene was detected. Oily emulsification was observed only in the yeast experiment. We identified degradation products by the chromatography in the aqueous phase. The compounds identified were alcohols, esters, acids, sulfur, ketones and phenols. Both microorganisms grew at the expense of diesel, biodiesel and minimal mineral medium. Meyerozyma guilliermondii e Pseudallescheria boydii degradated hydrocarbons and esters of fuel and biofuels, respectivelly.

A queima de combustíveis fósseis gera problemas ambientais como o aquecimento global. Além disso, considerando que o petróleo é uma fonte não renovável e seu esgotamento está previsto para o futuro, pesquisas vêm sendo realizadas para a produção de biocombustíveis e materiais de origem renovável. Nesse trabalho foi desenvolvida uma nova metodologia para a produção de biocombustíveis e insumos renováveis através de reações de metátese de olefinas utilizando os catalisadores de Grubbs/Rutênio. Dois diferentes tipos de substratos foram utilizados nessa metodologia: óleos vegetais e ésteres de ácidos graxos obtidos por transesterificação e esterificação. Foram realizadas reações de metátese cruzada entre esses substratos e etileno (etenólise) para a produção de olefinas terminais, que são insumos de grande utilização na indústria química. Os efeitos da influência da temperatura, pressão, tempo, catalisador, adição de tolueno e razão substrato:catalisador foram avaliados para essas reações. A produção de biogasolina/bioquerosene foi testada a fim de se avaliar a possibilidade de obtenção desses biocombustíveis através das reações de transesterificação e hidrogenação desses produtos contendo olefinas terminais. A avaliação das conversões obtidas nas reações de etenólise dos dois tipos de substratos foi realizada por 1H-RMN e comparada com a caracterização por GC-MS. Foram obtidos os produtos das reações de etenólise contendo olefinas terminais para os dois substratos testados e conversões moderadas foram obtidas. No estudo das reações utilizando óleo de oliva foram obtidos conversões de até 34% quando uma menor razão substrato:catalisador foi aplicada. Utilizando ésteres de ácido graxo a maior conversão obtida foi de 48% quando o oleato de metila comercial foi utilizado. As reações de hidrogenação ocorreram com conversão total das olefinas internas e terminais a compostos saturados. Foram obtidos biocombustíveis contendo até mais de 40% de biogasolina/bioquerosene em sua formulação. / The combustion of fossil fuels causes environmental problems like global warming. Furthermore, considering that petroleum is a non-renewable fuel source implies that its reserves will run out in the near future. As a consequence, intensive research efforts are in progress for the production of biofuels and renewable raw materials, necessary for establishing biorefineries. This thesis addresses a novel methodology for the production of biofuels and renewable raw materials by ruthenium-catalyzed olefin metathesis reactions as key catalytic reaction. Two different substrate types were used in this methodology: vegetable oils and fatty acid esters obtained by transesterification and esterification reactions. Cross-metathesis reactions were performed between these substrates and ethylene (ethenolysis) for the production of terminal olefins, which are raw materials of extensive use in the chemical industry. The influence of temperature, pressure, time, catalyst, solvent additive/solubility and substrate:catalyst ratio was evaluated for these reactions. Transesterification and hydrogenation of the terminal olefin products was performed to produce novel biofuels in the range of biogasoline and biokerosene. The conversions in ethenolysis reactions of both substrates were determined by 1H-RMN and GC-MS. For the two substrates tested in the ethenolysis reaction, products containing terminal olefins were obtained with moderate conversions. Olive oil ethenolysis was achieved with a conversion of up to 34% when a lower substrate:catalyst ratio was applied. Using fatty acid esters, the highest conversion of 48% was obtained with commercial methyl oleate. Complete conversions of the internal and terminal olefins were achieved in the hydrogenation reactions. Biofuels were obtained containing up to more then 40% of biogasoline/biokerosene in its formulation.