A presente dissertação teve por objetivo estudar o processo de obtenção de biodiesel derivado do óleo de nabo forrageiro e analisar seu efeito sobre a sustentabilidade da agricultura familiar. Neste contexto, um planejamento experimental que avaliou o efeito das variáveis experimentais concentração de catalisador e tempo reacional foi utilizado para a seleção das condições ótimas para transesterificação etílica tendo sido possível a obtenção de 80% de rendimento. A caracterização do biodiesel obtido nestas condições revelou que alguns parâmetros se apresentaram fora dos padrões da ANP, provavelmente em função de deficiências na etapa de lavagem. Embora haja falta de conhecimento por parte dos agricultores familiares sobre o PNPB e sobre as potencialidades do nabo forrageiro em termos bioenergéticos há indícios de que a implementação da cadeia do biodiesel é sustentável. Finalmente, como meio para melhor avaliar este processo foi proposto um conjunto de indicadores para estimar a sustentabilidade da cadeia do biodiesel de nabo forrageiro (Raphanus sativus L). / This work aimed to study the process of obtaining biodiesel from oil radish and analyze its effect on the sustainability of family farming. In this context, an experimental design that evaluated the effect of variables on catalyst concentration and reaction time was used to select optimal conditions for transesterification of ethyl was possible to obtain 80% yield. The characterization of biodiesel obtained under these conditions revealed that some parameters are presented outside the standards of the ANP, probably due to deficiencies in the washing step. Although there is lack of knowledge by farmers about the PNPB and on the potential of bioenergy in terms turnip there is evidence that the implementation of the biodiesel chain is sustainable. Finally, as a means to better evaluate this process was proposed a set of indicators to estimate the sustainability of the biodiesel chain of wild radish (Raphanus sativus L.).

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-21Bitstream added on 2015-04-09T12:47:35Z : No. of bitstreams: 1 000817181.pdf: 1845327 bytes, checksum: 6922795930213e43ac3c03e3989d1a0b (MD5) / Os projetos de eficiência energética desempenham um papel chave na melhoria da segurança energética, da sustentabilidade ambiental e do desempenho econômico. Este trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento e os resultados de um projeto piloto de eficientização energética aplicado a usina hidrelétrica de Paraibuna. Neste sentido, foi desenvolvida uma proposta de metodologia para otimização do uso da energia em toda a instalação de uma usina hidrelétrica, procurando, a partir de resultados de inspeção e de ensaios, analisar como a energia elétrica está sendo utilizada e propondo melhorias no que se refere à racionalização de sua aplicação. Além disso, a utilização de outras fontes de energia existentes e não aproveitadas, bem como a aplicação de novas tecnologias, são avaliadas, priorizando a redução de danos ao meio ambiente, a diminuição de custos de manutenção e o aumento de ganhos econômicos. As ações deste projeto foram dirigidas a programas de racionalização do uso de energia nos sistemas de iluminação, de ar condicionado, de bombeamento e nos trocadores de calor responsáveis pela refrigeração dos mancais das turbinas. As reduções obtidas foram significativas, chegando a 52% no sistema de iluminação, 28% no sistema de ar condicionado e 36% para os sistemas de bombeamento. Em relação a outras fontes de energia, apresenta-se um estudo sobre a implantação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede que resultam em uma economia de 91,7 MWh/ano. Este trabalho também apresenta um estudo sobre o aproveitamento do potencial hidráulico disponível em uma ramificação do conduto forçado da usina com a implantação de uma mini turbina Pelton de 30 kVA. Finalmente, avalia-se a implantação de uma micro usina de biodiesel, suficiente para alimentar as barcas que realizam travessias na represa ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The energy efficiency projects play a key role in the improvement of energy security, environmental sustainability and economic performance. This research aims to present the development and results of a pilot project for energy efficiency applied to the hydroelectric power plant of Paraibuna. In this sense, a proposed methodology for optimization of energy use throughout the installation of a hydroelectric power plant was developed, looking, from inspection and testing results, analyze how electrical energy is being used and proposing improvements with regard to the rationalization of its application. In addition, the use of other existing energy sources and not exploited, as well as the application of new technologies, are evaluated, prioritizing the reduction of damage to the environment, reducing of maintenance costs and the increasing of economic gains. The actions of this project were aimed at rational energy use in lighting systems, air conditioning, pumping and heat exchangers responsible for the cooling of turbine bearings. Reductions achieved were significant, reaching 52% in the lighting system, 28% in the air conditioning system and 36% for pumping systems. About other energy sources, is presented a study on the implementation of photovoltaic systems connected to the network that result in a saving of 91.7 MWh/year. This work also presents a study on the use of the available hydraulic potential in a branch of the penstock of the plant with the implementation of a pelton turbine of 30 kVA. Finally, is evaluated the deployment of a small biodiesel plant, enough to feed the ferries which perform sailings on the dam. It is hoped that this study, expand research on energy efficiency by encouraging changes of habits, form features, updating and training the staff involved in the processes of production and use of energy and ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2015-05-14T16:59:41Z : No. of bitstreams: 1 000826092.pdf: 646538 bytes, checksum: 702d2d6e5b89ab93ed84c86bbf9ae274 (MD5) / A nova orientação da agricultura energética é no sentido de produzir matérias primas para o biodiesel, sendo uma das alternativas, grãos de pinhão manso (Jatrophacurcas L.). Visando obter mais informações sobre a cultura, desenvolveu-se o presente trabalho objetivando avaliar o desenvolvimento vegetativo, a produtividade de grãos de pinhão manso e o Custo Operacional Total, no primeiro ano após o plantio, em função de arranjos espaciais entre plantas. O experimento foi desenvolvido na área experimental da UNESP - Campus de Ilha Solteira, localizada em Selvíria - MS, no período de 09/04/2010 a 27/07/2011. Utilizou- se o delineamento experimental em blocos casualizados, com 17 tratamentos e 4 repetições. Os espaçamentos entre linhas e entre plantas na linha utilizados foram, respectivamente: 2,0x1,0, 2,0x1,5, 2,0x2,0, 3,0x1,0, 3,0x1,5, 3,0x2,0, 3,0x3,0, 4,0x1,0, 4,0x1,5, 4,0x2,0, 4,0x3,0, 4,0x4,0, 5,0x1,0, 5,0x1,5, 5,0x2,0, 5,0x3,0 e 5,0x4,0 m. Foram realizadas 7 avaliações fenológicas nas plantas e 3 colheitas dos frutos. As plantas de pinhão manso apresentaram altura média de 2,26 m, diâmetro de caule de 101 mm, 6 ramos por planta, 6 inflorescências, 4 infrutescências, diâmetro médio da copa de 2,06 m e o fechamento médio da rua foi de 60%. Os tratamentos não influenciaram na relação casca/fruto que em média foi de 31,3% em peso. Os arranjos mais adensados de 2,0x1,0, 3,0x1,0 e 3,0x1,5 m foram os mais produtivos, com produtividade de 821, 887 e 1.027 kg ha -1 , respectivamente. O Custo Operacional Total na implantação da lavoura, no arranjo de 3,0x1,0 m foi de R$ 6.751,34 ha -1 e no arranjo 4,0x4,0 m foi de R$ 3.154,43 ha -1 , enquanto que na condução do 1o ano, foi de R$ 4.945,19 ha -1 e R$ 4.097,17 ha -1 , respectivamente / The new orientation of energy agriculture is to produce raw materials for biodiesel, and one of the alternatives, Jatropha grains. To obtain information about the culture, developed this study to evaluate the vegetative growth, yield of Jatropha grains and Total Operating Cost in the first year after planting, depending on spatial arrangements between plants. The experiment was conducted in the experimental area of UNESP - Ilha Solteira Campus, located in Selvíria County, Mato Grosso do Sul State, Brazil,in the period from 04/09/2010 to 07/27/2011. We used a randomized block design, with 17 treatments and 4 replications. The spacing between rows and between plants used were, respectively: 2.0x1.0, 2.0x1.5, 2.0x2.0, 3.0x1.0, 3.0x1.5, 3.0x2.0, 3.0x3.0, 4.0x1.0, 4.0x1.5, 4.0x2.0, 4.0x3.0, 4.0x4.0, 5.0x1.0, 5.0x1.5, 5.0x2.0, 5.0x3.0 and 5.0x4.0 m. It was done 7 evaluations on plants phenology of fruit and 3 harvests. Jatropha plants had an average height of 2.26 m, stem diameter of 101 mm, 6 branches per plant, six inflorescences, four clusters, the average canopy diameter of 2.06 m and the avarage closure of street was 60%. Treatments did not influence the relationship peel/fruit that average was 31.3 wt%. The most dense spacing, 2.0x1.0, 3.0x1.0 and 3.0x1.5 m, were the most productive, with yield of 821, 887 and 1.027 kg ha -1 , respectively. The Total Operating Cost in the crop establishment, spaced 3,0x1,0 m was R$ 6,751.34 ha -1 and spacing of 4.0x4.0 m was R$ 3,154.43 ha -1 , while driving in 1 st year was R$ 4,945.19 ha -1 and R$ 4,097.17 ha -1 , respectively

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-18. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:49:20Z : No. of bitstreams: 1 000826114.pdf: 849044 bytes, checksum: 243dabe4af7ca04817106d2a8d0fe381 (MD5) / O biodiesel de babaçu pode contribuir para a substituição do diesel. A hipótese levantada foi que o uso do diesel B S1800 e B S50, e proporções de mistura com biodiesel de babaçu não alterassem o desempenho do trator agrícola e não comprometessem seu funcionamento. Os objetivos foram avaliar a potência na barra de tração, a velocidade de deslocamento, os consumos de combustível: horário ponderal, volumétrico e específico, e também a opacidade da fumaça. O experimento foi desenvolvido na UNESP/FCAV - IPBEN - Unidade de Ensaio de Máquinas, do departamento de Engenharia Rural - Jaboticabal-SP. No ensaio dinâmico, utilizou-se de um trator de teste que percorreu três parcelas de 40 m espaçadas de 15 m, no final dos percursos o trator foi estacionado e mediu-se a opacidade da fumaça. O biodiesel de babaçu apresentou 11,1% e 14,3% de aumento no consumo específico e redução de 68,6% e 58% na opacidade da fumaça, comparado ao diesel B S1800 e B S50, respectivamente. Conclui-se que o biodiesel de babaçu e proporções com diesel B S1800 e B S50 não comprometem o funcionamento do motor do trator agrícola / Babassu biodiesel can contribute to the replacement of regular diesel. The hypothesis given was that the use of diesel B S1800 and B S50 and proportions of babassu biodiesel did not alter the performance of agricultural tractors and nor compromise their operation. The objective was to evaluate the power in the drawbar, travel speed, fuel consumption: mass, volume and time specific, as well as the opacity of the exhaust gas. The experiment was conducted at UNESP/FCAV - IPBEN - Machine Testing Unit, at the Rural Engineering Department located in Jaboticabal, SP, Brazil. For the dynamic test, a test tractor was used. It ran three 40 m parcels with a 15 m space between them. At the end of the course, the tractor parked and the opacity of the exhaust gas was measured. When comparing it with the B S1800 and B S50 diesel, the babassu biodiesel showed an 11.1% and 14.3% increase in specific fuel consumption and a reduction of 68.6% and 58% in gas opacity, respectively. Thus, proportions of babassu biodiesel with diesel B S1800 and B S50 do not compromise the operation of tractor engines

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-29Bitstream added on 2014-11-10T11:57:27Z : No. of bitstreams: 1 000790774_20190525.pdf: 658273 bytes, checksum: f382ebe8654717802e0d60ef1636f6b8 (MD5) / Neste trabalho foram investigadas a síntese, caracterização estrutural e espectroscópica e a análise do potencial catalítico de catalisadores do tipo perovskita SrTiO3 e das perovskitas duplas de Sr1-xKxTiCux/2O3, onde x = 0,2 , 0,3 e 0,5, na preparação do biodiesel via rota etílica. A partir da estrutura hospedeira do titanato de estrôncio SrTiO3 foram investigadas as soluções sólidas contendo átomos de cobre e potássio com as seguintes estequiometrias: Sr0,8K0,2TiCu0,1O3, Sr0,7K0,3TiCu0,15O3 e Sr0,5K0,5TiCu0,25O3, preparadas por síntese química pelo método Poliol Modificado. Os sistemas investigados foram avaliados utilizando as técnicas de análise térmica (ATG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX) e espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho. Os parâmetros estruturais dos sistemas investigados foram determinados pelo refinamento utilizando o método de Rietveld, considerando o grupo espacial Pm m. A partir da determinação dos parâmetros cristalográficos foi construída a célula unitária do SrTiO3 utilizando o programa Diamond 3.2. O estudo catalítico foi realizado a partir da catálise heterogênea, com a adição das nanopartículas em solução contendo óleo vegetal e álcool etílico. O processo de transesterificação foi realizado em um reator de escala laboratorial, desenvolvido junto ao Laboratório de Compósitos e Cerâmicas Funcionais, com sistema de agitação e temperatura controlada. Neste processo, os principais produtos formados foram o biodiesel e o glicerol residual. Ao longo da execução dos experimentos foram controlados os parâmetros do processo, como o tempo da reação, concentração do catalisador, temperatura e o grau de agitação. Ao final da reação foi possível filtrar o catalisador e reprocessá-lo para uma nova reação, recuperar o álcool etílico e calcular o rendimento ... / In this work was investigated the synthesis, structural and spectroscopic characterization and the analysis of the catalytic potential of SrTiO3 of perovskita structure and of perovskites doubles Sr1-xKxTiCux/2O3, where x = 0.2, 0.3 and 0.5, in the biodiesel preparation by ethyl route. From the host structure of strontium titanate SrTiO3 were investigated solid solutions containing copper and potassium atoms with the following stoichiometry: Sr0.8K0.2TiCu0.1O3, Sr0.7K0.3TiCu0.15O3 and Sr0.5K0.5TiCu0.25O3, prepared by chemical synthesis using Modified Polyol method. The systems investigated were evaluated using the techniques of thermal analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FTIR). The structural parameters of the investigated systems were determined by the refinement using the Rietveld method, considering the space group Pm m. From the determination of the crystallographic parameter was build the of unit cell of the SrTiO3 using the program Diamond 3.2. The catalytic study was performed from heterogeneous catalysis, with addition of nanoparticles in solution containing vegetable oil and ethyl alcohol. The transesterification process was carried out in a reactor laboratory scale, developed at the LaCCeF, with stirring and controlled temperature. In this process the main products were biodiesel and residual glycerol. During the experiments were controlled the process parameters such as reaction time, catalyst concentration, temperature and stirring degree. In the end of the catalysis reaction was possible to filter and reprocess it to a new reaction, recover the ethanol and calculate the yield of biodiesel from the characterization by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The results showed that the Sr0.5K0.5TiCu0.25O3 catalyst is the most efficient for obtention of biodiesel presenting a high conversion in the ...

A valorização dos subprodutos como a glicerina e a torta de oleaginosas, originados no processo de produção de biodiesel, tem sido a principal alternativa para tornar esse biocombustível competitivo em relação ao diesel de petróleo. Essa alternativa pode estar associada a uma vantajosa integração de processos, como é o caso de utilização da glicerina como solvente para separação da mistura etanol-água em usinas de álcool. Para isso, estudou-se a utilização da glicerina em substituição ao etilenoglicol, esta última substância de origem fóssil. A glicerina elimina o azeótropo formado pela modificação do equilíbrio líquido-vapor da mistura etanol-água, aumentando a diferença de volatilidade entre esses componentes. Para verificação das condições operacionais adequadas ao processo de destilação extrativa de desidratação do etanol, foram realizados experimentos em escala de laboratório, com auxílio de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). As variáveis independentes foram a fração molar glicerina/água e o grau de vácuo, este último como forma de se evitar a decomposição térmica da glicerina em acroleína. A análise das superfícies de resposta mostrou que a fração molar glicerina/etanol torna-se adequada acima de 0,4 e que a pressão absoluta do sistema torna-se adequada em torno de 380 mm Hg. Com isto, obteve-se um modelo estatístico de simulação e a previsão de condições adequadas ao processo, para o desenvolvimento de uma tecnologia que privilegie as ações de preservação ao meio ambiente. / The recovery of by-products like glycerin and cake from oilseeds, resulting in the production of biodiesel, has been the main alternative to make this biofuel competitive compared to petroleum and diesel oil. This alternative can be associated with a beneficial integration of processes, such as use of glycerin as a solvent for separation of ethanol-water mixture in plants alcohol. Thus, the use of glycerin in place of ethylene glycol, a substance of fossil origin was tested. The glycerin eliminates the azeotrope formed by modification of the liquid-vapor equilibrium of ethanol-water mixture, increasing the difference in volatility between these components. To verify the operating conditions suitable for the process of extractive distillation for ethanol dehydration, experiments were performed in laboratory scale, using a central composite rotational design (CCRD). The independent variables were the molar fraction glycerol / water and the degree of vacuum, the latter as a way to avoid thermal decomposition of glycerol into acrolein. The analysis of the response surfaces showed that the molar fraction glycerin / ethanol becomes appropriate than 0.4 and the absolute pressure of the system is adequate around 380 mm Hg. In this way it was possible to obtain a statistical model for simulation and prediction of appropriate conditions to the process for developing a technology that prior actions to preserve the environment.

Neste trabalho foram empregadas as zeólitas Mordenita, ZSM5, Y, Beta e Ferrierita, como catalisadores heterogêneos para a síntese de ésteres alquílicos via esterificação, visando à aplicação destas zeólitas para a produção de biodiesel. Como reação modelo para avaliação da atividade catalítica das zeólitas, foi efetuada a esterificação do ácido oleico com metanol e a esterificação do ácido octanóico com metanol, etanol e propanol. Para as reações efetuadas foram utilizados diferentes parâmetros reacionais, tais como diferentes razões molares de ácido graxo:álcool, temperaturas do meio reacional e quantidades de catalisador, visando observar a conversão em éster correspondente no decorrer do tempo. As zeólitas utilizadas foram caracterizadas por Termogravimetria, EGA, FTIR, DRX, RMN de 27Al, ED-XRF, TPD-NH3, adsorção de piridina em fase líquida avaliada por FTIR, MEV e Fisissorção de N2. A forma ativada das zeólitas foi obtida e a faixa de protonação para cada zeólita foi visualizada. Foi observada a seletividade de reagente para a zeólita H-ZSM5. Algumas zeólitas apresentaram atividade catalítica para a síntese dos ésteres alquílicos. A atividade catalítica das zeólitas não se relaciona claramente com a quantidade de sítios ativos na superfície do catalisador, mas apresenta maior dependência quanto a porosidade e caráter hidrofóbico dos materiais. Foram obtidas conversões acima de 85% na esterificação dos ácidos graxos. Dentre as zeólitas avaliadas, a zeólita mais ativa obtida foi reutilizada e empregada em vários ciclos reacionais consecutivos, onde não foi observado decréscimo na atividade catalítica do material e além disso, a integridade da estrutura da zeólita foi mantida. Dessa forma, os ensaios catalíticos realizados permitem observar que dependendo do tipo de zeólita utilizada é possível obter resultados promissores na esterificação dos ácidos graxos, que juntamente com a facilidade de separação das zeólitas do meio reacional após a reação e a possibilidade de utilização destas em novos ciclos reacionais, fazem com que seja interessante o uso destes materiais para a síntese de ésteres alquílicos. / In this work the zeolites Mordenite, ZSM5, Y, Beta and Ferrierite, were employed as heterogeneous catalysts for the alkyl esters synthesis by esterification, aiming the application of these zeolites for the biodiesel production. As a model reaction to evaluate the catalytic activity of these zeolites, the esterification of oleic acid with methanol and the esterification of octanoic acid with methanol, ethanol and propanol were performed. For the reactions performed, different reaction parameters were used, such as different fatty acid:alcohol molar ratios, reaction temperatures and catalyst amounts, aiming to observe the corresponding ester conversion over time. The zeolites used were characterized by Thermogravimetry, EGA, FTIR, XRD, 27Al NMR, ED-XRF, TPD-NH3, liquid phase pyridine adsorption evaluated by FTIR, SEM and N2 adsorption/desorption. The protic form of the zeolites was obtained and the protonation range for each zeolite was visualized. The selectivity of the reactant for the zeolite H-ZSM5 was observed. Some zeolites showed catalytic activity for the alkyl esters synthesis. The catalytic activity of the zeolites did not show a clear correlation with the amount of acid sites on the material surface, but has a greater dependence on the porosity and hydrophobic balance of the material. Conversions above 85% were obtained in fatty acids esterification. Among the zeolites evaluated, the most active zeolite obtained was reused and used in several consecutive reaction cycles, where there was no decrease in the catalytic activity of the material and, in addition, the integrity of the zeolite structure was maintained. Thus, the catalytic assays allow to observe that depending on the type of zeolite used it’s possible to obtain promising results in the esterification of fatty acids, which together with the ease of separation of the zeolites from the reaction medium after the reaction and the possibility of their use in new cycles, make it interesting to use these materials for the alkyl esters synthesis.

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.

Thesis (MTech (Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology. / While biodiesel has the potential to resolve the energy crisis, its production is hampered by both feedstock and catalyst availability. The aim of this current study is to investigate the production of biodiesel from waste vegetable oil (WVO) as feedstock under heterogeneous catalysis, mediated by calcined eggshell ash. WVO, characterised by 9% free fatty acid (FFA) and 0.17wt% water content, was employed as feedstock in the biodiesel production via transesterification reaction. The composition of WVO was determined using Gas chromatography (GC) analysis. The eggshell was washed with distilled water to remove impurities, dried in an oven at 105°C, and then crushed into fine particle of 75μm, and finally, calcined in a muffle furnace at 800°C. The chemical properties of the catalyst were assessed as follows: 1) using X-ray diffraction (XRD) to determine the major component phase of the element; 2) using X-ray fluorescent (XRF) to determine the elemental composition of the eggshell ash; 3) using Brunauer Emmet Teller (BET) to define the structure, the surface area, pore volume and pore diameter of the eggshell ash; and 4) using SEM to show the morphology structure of the element. The XRD analysis performed on eggshell ash showed 86% CaO as a major component in the catalyst; the remaining 14% was composed of MgO, SiO2, SO3, P2O5, Na2O, Al2O3, K2O and Fe2O3, as obtained from XRF. The BET result of the catalyst prepared was characterised by large pore diameter (91.2 Å) and high surface area (30.7m2/g), allowing reactants to diffuse easily into the interior of the catalyst used

Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Coorientador: Celso Eduardo Tuna / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: José Rui Camargo / Resumo: Os projetos de eficiência energética desempenham um papel chave na melhoria da segurança energética, da sustentabilidade ambiental e do desempenho econômico. Este trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento e os resultados de um projeto piloto de eficientização energética aplicado a usina hidrelétrica de Paraibuna. Neste sentido, foi desenvolvida uma proposta de metodologia para otimização do uso da energia em toda a instalação de uma usina hidrelétrica, procurando, a partir de resultados de inspeção e de ensaios, analisar como a energia elétrica está sendo utilizada e propondo melhorias no que se refere à racionalização de sua aplicação. Além disso, a utilização de outras fontes de energia existentes e não aproveitadas, bem como a aplicação de novas tecnologias, são avaliadas, priorizando a redução de danos ao meio ambiente, a diminuição de custos de manutenção e o aumento de ganhos econômicos. As ações deste projeto foram dirigidas a programas de racionalização do uso de energia nos sistemas de iluminação, de ar condicionado, de bombeamento e nos trocadores de calor responsáveis pela refrigeração dos mancais das turbinas. As reduções obtidas foram significativas, chegando a 52% no sistema de iluminação, 28% no sistema de ar condicionado e 36% para os sistemas de bombeamento. Em relação a outras fontes de energia, apresenta-se um estudo sobre a implantação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede que resultam em uma economia de 91,7 MWh/ano. Este trabalho também apresenta um estudo sobre o aproveitamento do potencial hidráulico disponível em uma ramificação do conduto forçado da usina com a implantação de uma mini turbina Pelton de 30 kVA. Finalmente, avalia-se a implantação de uma micro usina de biodiesel, suficiente para alimentar as barcas que realizam travessias na represa ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The energy efficiency projects play a key role in the improvement of energy security, environmental sustainability and economic performance. This research aims to present the development and results of a pilot project for energy efficiency applied to the hydroelectric power plant of Paraibuna. In this sense, a proposed methodology for optimization of energy use throughout the installation of a hydroelectric power plant was developed, looking, from inspection and testing results, analyze how electrical energy is being used and proposing improvements with regard to the rationalization of its application. In addition, the use of other existing energy sources and not exploited, as well as the application of new technologies, are evaluated, prioritizing the reduction of damage to the environment, reducing of maintenance costs and the increasing of economic gains. The actions of this project were aimed at rational energy use in lighting systems, air conditioning, pumping and heat exchangers responsible for the cooling of turbine bearings. Reductions achieved were significant, reaching 52% in the lighting system, 28% in the air conditioning system and 36% for pumping systems. About other energy sources, is presented a study on the implementation of photovoltaic systems connected to the network that result in a saving of 91.7 MWh/year. This work also presents a study on the use of the available hydraulic potential in a branch of the penstock of the plant with the implementation of a pelton turbine of 30 kVA. Finally, is evaluated the deployment of a small biodiesel plant, enough to feed the ferries which perform sailings on the dam. It is hoped that this study, expand research on energy efficiency by encouraging changes of habits, form features, updating and training the staff involved in the processes of production and use of energy and ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre