Made available in DSpace on 2016-08-29T15:38:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6303_Dissertação_Marina COSTA.pdf: 1661915 bytes, checksum: b47e1f6630e49ebebeeafa60a1e634b3 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / O desmatamento é a principal fonte de emissão de gases de efeito estufa, sendo a restauração ambiental, em contrapartida, uma importante forma de mitigar o aquecimento global. Neste estudo objetivou-se avaliar diferentes modelos de restauração ambiental numa área pertencente ao domínio de Floresta de Tabuleiros da Mata Atlântica, de forma a analisar suas performances em produção de biomassa vegetal e, por consequência, de sequestro de carbono. Os modelos testados são resultado da combinação de três fatores: Espaçamento, com os níveis 3X2m e 3X3m; Diversidade, com os níveis baixa (42 espécies), média (64 espécies) e alta (92 espécies); e Proporção de Pioneiras, com os níveis 5% de pioneiras e 24% de pioneiras. A combinação dos fatores e seus níveis resulta em 12 tratamentos, com três repetições cada, dispostas em três blocos casualisados. Aos 40, 54, 66 e 82 meses após o plantio, foi mensurado o diâmetro à altura do peito (DAP) de cada indivíduo com, pelo menos, 5cm de DAP, e a biomassa individual foi obtida segundo a fórmula: Ln (Biomassa) = - 1,996+2,323*Ln (DAP), em que DAP é dado em centímetros a biomassa é dada em quilogramas. A biomassa da parcela foi dada pela soma da biomassa de todos seus indivíduos. Além disso, foi determinado o Índice Corrente Anual (ICA) da biomassa e da densidade de indivíduos para cada fator. As comparações entre os fatores foram feitas através de análises de variância considerando-se medidas repetidas no tempo pelo software Systat. Considerando-se todas as repetições dos tratamentos, houve ampla variedade de respostas, desde 11,2 Mg/ha até 42,4 Mg/ha, sendo que foi observada uma variação ambiental. As anovas indicaram que os fatores em que se obteve efeito isolado foram espaçamento e diversidade, sendo que o fator espaçamento apresentou maiores valores de biomassa no nível 3X2 m durante todo o período estudado. O teste de Tukey para o fator diversidade apresentou diferença entre o nível alta para os outros dois, que apresentaram produção de biomassa mais elevada à dele, de forma mais acentuada nos primeiros 54 meses após o plantio. As interações espaçamento e diversidade e, em menor grau, espaçamento, diversidade e composição de pioneiras, também apresentaram-se significativas. Esses dados parecem indicar que o fator espaçamento é o que mais definiu as diferenças em produção de biomassa, seguido da diversidade, e, em menor grau, a composição de pioneiras. Embora somente estudos de maior duração na área poderão confirmar as tendências apontadas, conclui-se que o fator mais importante ao se considerar projetos para produção de biomassa seja o espaçamento, pelo menos na fase inicial do plantio. / Deforestation is the main source of emission of greenhouse gases, and environmental restoration, in contrast, is an important way we have nowadays to mitigate global warming. This study aimed to evaluate different models of environmental restoration in an area belonging to the domain of Tableland Atlantic Forest, in order to analyze their performances in plant biomass production and, by consequence, carbon sequestration. The models are the result of the combination of three factors: Spacing, with 3x2 m and 3x3 m levels; Diversity, with low (42 species), medium (64 species) and high (92 species) levels; and Proportion of Pioneers, with levels of 5% and 24% of pioneers. The combination of factors and their levels resulted in 12 treatments with three replicates each, arranged in three randomized blocks. At 40, 54, 66 and 82 months after planting, it was measured the diameter at breast height (DBH) of each individual with at least 5 cm of DBH, and individual biomass was obtained using the formula: Ln (Biomass) = -1,996+2,323*Ln (DBH), where DBH is given in centimeters and biomass is given in kilograms. The biomass of the plot was given by the sum of the biomass of all its individuals. Furthermore, we determined the Current Annual Index (ACI) of biomass and density of each factor. Comparisons were made between factors through analysis of variance considering repeated measures by Systat software. Considering all the replicates of the treatments, there was a wide answers variation, since 11,2 Mg/ha untill 42,4 Mg/ha, so it was observed an environmental variation. The ANOVAs indicated that the factors with isolated effect were spacing and diversity, and spacings factor showed bigger values of biomass at 3X2m spacing throughout all the period of study. The Tukey test showed that diversity factor differed between the high levels to the other two, which showed higher production compared to that, more steeply in the first 54 months after planting. The interactions of spacing and diversity and, to a lesser extent, spacing, composition and diversity of pioneers, were also significant. These data appear to indicate that the factor that most defines differences in biomass production is the spacing, followed by diversity, and, in a small level, by the Proportion of Pioneer. Although only studies of longer duration in the area could confirm the trends shown, it is concluded that the most important factor when considering restoration projects for biomass production is the spacing, at least during initial phase of planting.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciência Agrárias / Made available in DSpace on 2012-10-18T09:25:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-10-31Bitstream added on 2015-05-14T16:58:57Z : No. of bitstreams: 1 000822976.pdf: 1688695 bytes, checksum: f815699f22a22464c1f74c59c035a30d (MD5) / A estimativa de Biomassa Acima do Solo (BAS), com alta precisão, utilizando dados de sensoriamento remoto é um desafio presente. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma função para estimar BAS em escala local e regional, através de imagens de alta resolução espacial, para Quercus rotundifolia e Eucalyptus, em uma área do Alentejo região do sul de Portugal e em Selvíria - MS, localizada na região Centro Oeste do Brasil, respectivamente. Para este fim, foram gerados alguns modelos empíricos, combinando os valores de biomassa estimada a partir de parcelas de inventário com alguns índices de vegetação baseados em imagem QuickBird e Pléiades. Analisando a área de estudo 1, o modelo que melhor se ajustou na estimativa da biomassa foi associado ao Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), apresentando um coeficiente de determinação (R 2 ) 75,6%. Na área de estudo 2, os modelos que melhor se ajustaram nas estimativas de biomassa fizeram uso do Índice de Vegetação Ajustado ao Solo (SAVI), apresentando um coeficientes de determinação (R 2 ) de 64,8%. Essas funções poderão ser utilizadas em outras regiões para as mesmas espécies, com clima semelhante e com as mesmas características locais. Esta abordagem pode ser usada como uma ferramenta de baixo custo para produzir estimativas de biomassa acima do solo preliminares em escala local e regional / Estimating Above Ground Biomass (BAS), with high accuracy, using remote sensing data is a current challenge. The objective of this study was to develop a function to estimate BAS in local and regional level, through images of high spatial resolution, for Quercus rotundifolia and Eucalyptus, an area in the Alentejo region of southern Portugal and Selvíria - MS, located in the region central Brazil, respectively. To this end, some empirical models were generated by combining the values of biomass estimated from inventory plots with some vegetation indices based on QuickBird image and Pleiades. Analyzing the study area 1, the model that best fit the estimation of biomass was associated with the Index Normalized Difference Vegetation index (NDVI), with a coefficient of determination (R 2 ) 75.6%. In study area 2, the models that best fit the biomass estimates made using the Soil Adjusted Vegetation (SAVI) Index, with a coefficient of determination (R 2 ) of 64.8%. These functions can be used in other regions for the same species with similar climate and with the same local features. This approach can be used as an inexpensive tool to produce estimates of biomass above ground primary local and regional scale

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:55Z : No. of bitstreams: 1 000826132.pdf: 3046322 bytes, checksum: e3a1072166184b7a34cb1abd1e97625f (MD5) / O aumento do uso do bagaço de cana-de-açúcar para geração de energia elétrica no Estado de São Paulo tem resultado em grandes quantidades de cinzas que necessitam de manuseio e disposição adequada. O destino corrente deste resíduo em grande escala tem sido a utilização no solo de áreas plantadas com cana-de-açúcar, porém esse método não é autorizado pelas agências ambientais do país ou pelo Ministério da Agricultura e são escassas as avaliações sobre vantagens ou desvantagens de sua aplicação. Esta pesquisa foi proposta visando avaliar os efeitos da aplicação de cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) em diferentes doses nos atributos químicos do solo. Para isso foram propostos três estudos: a) ensaio de incubação visando avaliar a biodegradação da fração orgânica da CBCA; b) ensaios em colunas de solo em casa de vegetação com estrutura preservada com o objetivo de detectar possíveis alterações em água percolada, e sua possível implicação ecológica, em solos representativos da região de Jaboticabal- SP (Latossolo) e c) ensaio de campo em duas áreas sob Argissolo com cultivo de citros com diferentes manejos da CBCA (incorporado e sem incorporação na superfície). A CBCA foi caracterizada por meio de diferentes métodos físicos químicos. Foram avaliadas nos estudos o efeito de diferentes doses de CBCA (0, 5, 10, 20, 40 e 80 Mg ha-1) quanto ao comportamento dos metais: tóxicos (Cr ) e fitotóxicos (Zn, Cu, Mn e Ni); do semimetal (Si) e dos ânions (SO42- e PO42-). Os resultados evidenciaram que a CBCA é rica em SiO2 (82,2%) com predomínio de quartzo cristalino e em menor concentração silicato de potássio. A fração de mineralização de C em C-CO2 foi menor do que 1,6 % em 182 dias de incubação. A taxa de mineralização do carbono adicionado pela cinza de bagaço de cana-de-açúcar foi alterada em função da textura do solo sendo que a inibição da respiração da microflora ... / The increased use of sugarcane bagasse for electric energy production in the State of São Paulo has resulted in large amounts of ashes that requires its proper handling and disposal. The current target of this large-scale residue has been its use in sugarcane soil areas, though this method is not authorized by the country's environmental agencies or by the Ministry of Agriculture and the assessments about advantages or disadvantages of its application are scarce. This research was proposed to evaluate the effects of sugar bagasse ashes (SBA) application in different doses on chemical soil attributes. Three studies were proposed for this: a)The incubation test to evaluate the biodegradation of the organic fraction of the SBA; b)Tests in soil columns with preserved structure using completely randomized design with 3 replications in order to detect possible changes in water percolated, and its possible implication in vegetation ecological conditions on soils, representing the region of Jaboticabal-SP (Oxisol); and c)Field trial in two areas under Ultisol with citrus cultivation with different SBA managements (incorporated and surface application) through the randomized block designs with 5 repetitions. The SBA was characterized through different physical chemical methods, to identify their organic and inorganic fraction. Were evaluated in the studies the effect of different doses of SBA (0, 5, 10, 20, 40 and 80 Mg ha-1) as regards the behavior of metals: toxic (Cr) and phytotoxic (Zn, Cu, Mn and Ni); the semimetal (Si) and anions (SO42- and PO42-). The results showed that the SBA is rich in SiO2 (82.2%) with predominance of crystalline quartz and potassium silicate in lower concentration. The mineralization fraction of C in C-CO2 was less than 1.6% in 182 days of incubation and this indicated that the SBA contributes to increase the stocks of soil organic matter. The carbon mineralization rate added by sugarcane bagasse ashes has ...

Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Henry Alexander Váquiro / Banca: Ana Cristina de Souza / Banca: Marinonio Lopes Cornelio / Banca: Maria Aparecida Mauro / Banca: Renato Alexandre Ferreira Cabral / Resumo: A hidrólise do material lignocelulósico por processos não térmicos como o ultrassom de potência, oferece uma alternativa não poluente e uma oportunidade de aumentar a produção de açúcares redutores e totais na etapa de pré-tratamento, para posterior aplicação de agentes biológicos ou químicos. No entanto, as principais desvantagens desse processo são os poucos estudos documentados na literatura sobre sua aplicação na indústria de etanol e a dificuldade de estudar seu mecanismo de ação no material. Assim, o objetivo principal deste trabalho foi estudar a aplicação do ultrassom de potência no pré-tratamento do material lignocelulósico de resíduos da bananeira (pedúnculo). Primeiramente, a composição química do pedúnculo seco foi determinada através dos métodos oficiais. Análises experimentais foram realizadas para determinar o calor específico (c p, kJ/kg oC) e a densidade (ρ, kg/m3) de soluções aquosas acidificadas de pedúnculo em pó, através de calorimetria diferencial analítica (DSC) e picnometria, respectivamente. Modelos de primeira ordem em função do pH, temperatura e concentração de biomassa foram obtidos para o calor específico e a densidade, através do método "stepwise regression". Uma vez obtidos os modelos para c p e ρ, foi possível calcular os campos acústicos nas soluções aquosas de pedúnculo em pó empregando o método calorimétrico, encontrando-se uma relação inversamente proporcional entre a potência acústica e intensidade acústica transmitida ao sistema com a concentração de biomassa. Além disso, foi realizado um planejamento experimental para determinar o efeito dos fatores: concentração de biomassa (x, g/mL), potência nominal de ultrassom (U, W), pH e tempo (t, min) sobre as respostas: produção de açúcares totais (S T, mg/g) e açúcares redutores (S R, mg/g). Para isto, foi usado um processador ultrassônico que o opera a uma frequência de 24 kHz e... / Abstract: The hydrolysis of lignocellulosic material by non-thermal process as the high-intensity ultrasound provides a non-polluting method and the opportunity to increase the production of total and reducing sugars in the pretreatment process, for further use by biological or chemical agents. However, the major disadvantages of these methodologies are the little documentation about the application in the ethanol industry and the difficulty to study the action mechanism in the material. Thus, the aim of this work was to study of power ultrasound effects on the pretreatment of lignocellulosic material of banana waste (flower stalk). First, a chemical composition of dried flower stalk was determined by official methods. Experimental analyses were realized to determine the specific heat capacity (c p, kJ/kg oC) and the density (ρ, kg/m3) of the acidified aqueous solutions of flower-stalk powder, by differential scanning calorimetric (DSC) and pycnometry methods, respectively. First order models as a function of pH, temperature and biomass concentration were obtained for the properties specific heat capacity and density, using the stepwise regression method. Once obtained the models for the c p and ρ, a determination of the acoustic fields in the aqueous solutions of flower-stalk powder by the calorimetric method was carried out, being found an indirect relationship between the power transferred and acoustic intensities in the system with the biomass concentration. Moreover, an experimental design was carried out to determine the effects of the factors: biomass concentration (x, g/mL) nominal power ultrasound (U, W), pH and time (t, min) under the responses: total sugars yield (S T, mg/g) and reducing sugars yield (S R, mg/g). For this, an ultrasonic processor with frequency of 24 kHz and nominal power of 1500 W was employed. Experimental results showed that the factors biomass concentration and nominal ... / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6663.pdf: 3464569 bytes, checksum: 56765698cbf2bedabdd5b1e555a404ae (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / Currently the great challenge for the production of second generation ethanol is to reduce thecost of the enzymes. It is possible to reduce part of this cost by carrying out an optimization ofthe process fermentation using sources of cellulase-induction that allow further growth of fungalbiomass, and increased secretion of proteins. The use of a mutant strain with overexpression ofhemicelulolytics activators could increase expression of the enzymes of interest and therebycontribute to cost reduction. This work aimed to study the production of enzymes involved inthe degradation of biomass by the newly isolated strain of Trichoderma harzianum P49P11focusing on the improvement of the submerged fermentation processes and on the use molecularbiology tools to improve the fungal strain. Regarding the fermentation process, the effects ofdifferent inducing sources were evaluated in flasks and bioreactor using statistical experimentaldesign tools and strategies to enhance biomass in the pre-culture step. For fungal strainimprovement, it was used molecular biology tools for the overexpression of two activators ofcellulases (xyr1 and lae1). A proteomic analysis of the T. harzianum enzymatic extract obtainedusing sugarcane bagasse pretreated by steam explosion followed by delignification (BED) wasperformed. The results showed that the best source for inducing cellulase was BED + sucrose(3: 1), reaching values of 1.21 FPU/mL 80.0U/mL of xylanase and 17.30 U/mL of β-glucosidase. The proteomic analyis identificated 24 different glycoside hydrolases and fourCBM proteins, within 12 different CAZy families. From this study, the enzymatic cocktailproduced "on site" could be supplemented using two accessory enzymes, pectinase and α-Larabinofuranosidase,leading to an increase of 100% of the hydrolysis yield. Regarding thestudy of carbon sources in the pre-culture step, it was possible to increase cellulases productionin 2 times using glycerol as the initial carbon source, followed by inducing carbon source(BED). The xyr1 and lae1 overexpression influencied positively the FPase, CMCase, xylanaseand β-glucosidase production, representing a new approach to increase production of theseenzymes. / Atualmente o grande desafio para a produção de etanol de segunda geração consiste emdiminuir o custo das enzimas degradantes da fibra lignocelulósica. Uma alternativa quepode levar a redução de parte desse custo é a otimização do processo fermentativoutilizando fontes indutoras das enzimas (hemi)celulolíticas que permitam um maiorcrescimento da biomassa fúngica e maior secreção de proteínas. A utilização de umalinhagem mutante com a superexpressão dos ativadores dessas enzimas também podecontribuir nesse sentido. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar a produção deenzimas envolvidas na degradação da biomassa pelo fungo recém-isolado Trichodermaharzianum P49P11 com foco no melhoramento dos processos fermentativos submersose no uso de ferramentas de biologia molecular para o melhoramento da linhagemfúngica. Em relação ao processo fermentativo foi avaliado o efeito de diferentes fontesindutoras em frascos agitados e em biorreator utilizando ferramentas estatísticas deplanejamento de experimentos e estratégias de aumento de biomassa na fase de préinóculo.Em relação ao melhoramento da linhagem fungica foram utilizadas ferramentasde biologia molecular para a superexpressão de dois ativadores de celulases (xyr1 elae1). Para um melhor entendimento das proteínas produzidas em cultivo submerso foirealizado o proteôma do extrato enzimático secretado pelo fungo selvagem em bagaçode cana pré-tratado. Os resultados mostraram que a melhor fonte de carbono indutora decelulases foi o bagaço de cana explodido e deslignificado (BED) + sacarose naproporção 3:1, alcançando valores de 1,21 FPU/mL, 80.0U/mL de xilanse e 17,30 U/mL de β-glicosidase. O proteôma do extrato enzimático de T. harzianum resultou naidentificação de 24 hidrolases glicosídicas diferentes, 4 proteínas CBM dentro de 12diferentes famílias do CAZy. A partir deste estudo pode-se suplementar o coquetelenzimático on site com duas enzimas acessórias, pectinase e α-L-arabinofuranosidaseque aumentaram o rendimento de hidrólise em mais de 100%. Em relação ao estudo dasfontes de carbono na fase de pré-inóculo foi possível aumentar a produção de celulasesem 130% utilizando o glicerol como fonte de carbono inicial, seguida de fonte de18carbono indutora (BED). A aplicação de técnicas de biologia molecular para a mutaçãodo T. harzianum visando a superexpressão de xyr1 e lae teve influência positiva naprodução das enzimas FPase, CMCase, xilanase e β-glicosidase, representando umanova abordagem para aumentar a produção dessas enzimas.

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

Submitted by NATÁLIA PAGANINI MARQUES null (nataliapaganini@hotmail.com) on 2017-10-25T16:35:01Z No. of bitstreams: 1 Tese_Natália Marques_2017 FINAL_CD ROOM.pdf: 4045053 bytes, checksum: 8bb94d90641523ae3af09e85b33d82cd (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T16:36:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marques_np_dr_araiq.pdf: 4045053 bytes, checksum: 8bb94d90641523ae3af09e85b33d82cd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T16:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marques_np_dr_araiq.pdf: 4045053 bytes, checksum: 8bb94d90641523ae3af09e85b33d82cd (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Atualmente, há um crescente interesse na produção de bioetanol celulósico como biocombustível de segunda geração, sendo uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Fungos tem sido constantemente isolados na busca por novas fontes de celulases e os endofíticos são interessantes para esta finalidade, por serem potenciais produtores de enzimas de degradação de material vegetal, incluindo celulases, e pouco estudados neste sendido. O presente estudo teve por finalidade a avaliação da influência das condições de cultivo (isolado e co-cultivo) para a produção de celulases pelos fungos endofíticos Botryosphaeria sp. AM01 e Saccharicola sp. EJC04, por meio de metodologias estatísticas, além da utilização dos extratos enzimáticos na sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado hidrotérmicamente com NaOH, otimizando-se também esta etapa empregando-se as ferramentas estatísticas citadas. Para a condição de co-cultivo dos fungos, a quantidade de substrato (5,7g) e a umidade inicial do substrato (60,6%) foram otimizadas visando maximizar a produção de endoglunacase (121,56 U/g). Para o cultivo isolado de Botryosphaeria sp. AM01, foi possível a produção de endoglunacase (168,99 U/g), empregando a concentração de NaNO3 a 6,0 g/L e 5,0 g como quantidade de substrato. Para o cultivo isolado de Saccharicola sp. EJC04, obteve-se a condição ótima para produção de β-glicosidase (750,37 U/g) na concentração de ureia de 0,0836 g/L, teor de umidade de 49,2% e quantidade de substrato de 3,84 g. Os extratos enzimáticos obtidos sob as condições ótimas de cultivo foram utilizados na sacarificação do bagaço pré-tratado hidrotérmicamente com NaOH. A caracterização do bagaço pré-tratado indicou 59,52, 31,62 e 11,32% como teores de celulose, hemicelulose e lignina, respectivamente. A sacarificação realizada com o extrato enzimático produzido por Botryosphaeria sp. AM01 foi mais eficiente quanto à obtenção de glicose, sendo selecionada para os experimentos envolvendo a otimização deste processo. Sob a condição otimizada de sacarificação (carga de bagaço a 18,82%, carga de enzima de 410,71 U totais de endoglucanase, 50 °C, 280 rpm e 24h) obteve-se a concentração máxima de glicose de 8,05 mg/mL. Quanto à presença de inibidores de fermentação no hidrolisado obtido sob condições otimizadas, observou-se a presença de ácido vanílico e ácido ferúlico nas concentrações de 0,111 e 0,054 g/L respectivamente. Não foi detectada a presença de 5-Hidroximetilfurfural, furfural, ácido siringico e ácido cumárico. Sendo baixas as concentrações dos inibidores presentes no hidrolisado, este apresenta potencial para ser utilizado em processos de fermentação alcoólica. Destaca-se a importância dos resultados obtidos como pesquisa básica, uma vez que não são relatados na literatura estudos quantitativos da produção de celulases pelos gêneros estudados. / There is a great interest in the production of cellulosic bioethanol as second generation biofuel and it is a promising alternative to fossil fuels. Fungi have been constantly isolated in the search for new sources of cellulases and the endophytics interesting for this purpose, being potential producers of plant material degrading enzymes, including cellulases, and underexploited in this sense.The present study had as purpose the optimization of culture conditions (monoculture and co-cultivation) for the production of cellulases by the endophytic fungi Botryosphaeria sp. AM01 and Saccharicola sp. EJC04, by statistics methodology, and also the use of enzymatic extracts in saccharification of sugarcane bagasse submitted to hydrothermal pretreatment with NaOH, optimizing this step using those statistical tools. For the fungi co-cultivation, the amount of substrate (5.7g) and the substrate initial moisture (60.6%) were optimized to maximize the production of endoglunacase (121.56 U/g). For the monoculture of Botryosphaeria sp. AM01, it was possible to produce endoglunacase (168.99 U/g), using the concentration of NaNO3 at 6.0 g/L and 5.0 g as substrate amount. For the monoculture of Saccharicola sp. EJC04, the optimal condition for β- glycosidase production (750.37 U/g) was obtained using urea at 0.0836 g/L, initial substrate moisture at 49.2% and substrate amount of 3.84 g. The enzymatic extracts obtained under optimized conditions were used in the saccharification of sugarcane bagasse submitted to alkaline hydrothermal pretreatment with NaOH. The pre-treated bagasse characterization indicated 59.52, 31.62 and 11.32% as the contents of cellulose, hemicellulose and lignin, respectively. The saccharification performed with the enzymatic extract produced by Botryosphaeria sp. AM01 was more efficient in glucose obtainment, being selected for the experiments involving the optimization of this process. Under the optimized saccharification condition (18.828% bagasse load, enzyme loading of 410.71 total U of endoglucanase, at 50 °C, 280 rpm and 24h) the maximum glucose concentration of 8.05 mg/mL was obtained. Regarding the presence of fermentation inhibitors in the hydrolyzate, it was detected the presence of ferulic acid and vanillic acid at the concentrations of 0.111 and 0.054 g/L, respectively. The presence of 5-Hydroxymethylfurfural, furfural, syringic acid and coumaric acid was not detected. Since the concentrations of inhibitors present in the hydrolyzate are low, it has potential to be used in alcoholic fermentation processes. This study highlights the importance of the results obtained as basic research, since quantitative studies of cellulases production by the studied genus are not reported in literature. / CNPq: 147995/2013-2

Orientador: Ricardo Antônio Ferreira Rodrigues / Co-orientador: Hélio Ricardo Silva / Banca: Marlene Cristina Alves / Banca: Artur Pantoja Marques / Banca: Adélia Maria de Oliveira Sousa / Banca: Edson Eyji Sano / Resumo: A estimativa de Biomassa Acima do Solo (BAS), com alta precisão, utilizando dados de sensoriamento remoto é um desafio presente. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma função para estimar BAS em escala local e regional, através de imagens de alta resolução espacial, para Quercus rotundifolia e Eucalyptus, em uma área do Alentejo região do sul de Portugal e em Selvíria - MS, localizada na região Centro Oeste do Brasil, respectivamente. Para este fim, foram gerados alguns modelos empíricos, combinando os valores de biomassa estimada a partir de parcelas de inventário com alguns índices de vegetação baseados em imagem QuickBird e Pléiades. Analisando a área de estudo 1, o modelo que melhor se ajustou na estimativa da biomassa foi associado ao Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), apresentando um coeficiente de determinação (R 2 ) 75,6%. Na área de estudo 2, os modelos que melhor se ajustaram nas estimativas de biomassa fizeram uso do Índice de Vegetação Ajustado ao Solo (SAVI), apresentando um coeficientes de determinação (R 2 ) de 64,8%. Essas funções poderão ser utilizadas em outras regiões para as mesmas espécies, com clima semelhante e com as mesmas características locais. Esta abordagem pode ser usada como uma ferramenta de baixo custo para produzir estimativas de biomassa acima do solo preliminares em escala local e regional / Abstract: Estimating Above Ground Biomass (BAS), with high accuracy, using remote sensing data is a current challenge. The objective of this study was to develop a function to estimate BAS in local and regional level, through images of high spatial resolution, for Quercus rotundifolia and Eucalyptus, an area in the Alentejo region of southern Portugal and Selvíria - MS, located in the region central Brazil, respectively. To this end, some empirical models were generated by combining the values of biomass estimated from inventory plots with some vegetation indices based on QuickBird image and Pleiades. Analyzing the study area 1, the model that best fit the estimation of biomass was associated with the Index Normalized Difference Vegetation index (NDVI), with a coefficient of determination (R 2 ) 75.6%. In study area 2, the models that best fit the biomass estimates made using the Soil Adjusted Vegetation (SAVI) Index, with a coefficient of determination (R 2 ) of 64.8%. These functions can be used in other regions for the same species with similar climate and with the same local features. This approach can be used as an inexpensive tool to produce estimates of biomass above ground primary local and regional scale / Doutor

Orientador: José Eduardo Corá / Banca: Edson Luiz Mendes Coutinho / Banca: Carolina Fernandes / Banca: Adolfo Valente Marcelo / Banca: Anice Garcia / Resumo: O aumento do uso do bagaço de cana-de-açúcar para geração de energia elétrica no Estado de São Paulo tem resultado em grandes quantidades de cinzas que necessitam de manuseio e disposição adequada. O destino corrente deste resíduo em grande escala tem sido a utilização no solo de áreas plantadas com cana-de-açúcar, porém esse método não é autorizado pelas agências ambientais do país ou pelo Ministério da Agricultura e são escassas as avaliações sobre vantagens ou desvantagens de sua aplicação. Esta pesquisa foi proposta visando avaliar os efeitos da aplicação de cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) em diferentes doses nos atributos químicos do solo. Para isso foram propostos três estudos: a) ensaio de incubação visando avaliar a biodegradação da fração orgânica da CBCA; b) ensaios em colunas de solo em casa de vegetação com estrutura preservada com o objetivo de detectar possíveis alterações em água percolada, e sua possível implicação ecológica, em solos representativos da região de Jaboticabal- SP (Latossolo) e c) ensaio de campo em duas áreas sob Argissolo com cultivo de citros com diferentes manejos da CBCA (incorporado e sem incorporação na superfície). A CBCA foi caracterizada por meio de diferentes métodos físicos químicos. Foram avaliadas nos estudos o efeito de diferentes doses de CBCA (0, 5, 10, 20, 40 e 80 Mg ha-1) quanto ao comportamento dos metais: tóxicos (Cr ) e fitotóxicos (Zn, Cu, Mn e Ni); do semimetal (Si) e dos ânions (SO42- e PO42-). Os resultados evidenciaram que a CBCA é rica em SiO2 (82,2%) com predomínio de quartzo cristalino e em menor concentração silicato de potássio. A fração de mineralização de C em C-CO2 foi menor do que 1,6 % em 182 dias de incubação. A taxa de mineralização do carbono adicionado pela cinza de bagaço de cana-de-açúcar foi alterada em função da textura do solo sendo que a inibição da respiração da microflora ... / Abstract: The increased use of sugarcane bagasse for electric energy production in the State of São Paulo has resulted in large amounts of ashes that requires its proper handling and disposal. The current target of this large-scale residue has been its use in sugarcane soil areas, though this method is not authorized by the country's environmental agencies or by the Ministry of Agriculture and the assessments about advantages or disadvantages of its application are scarce. This research was proposed to evaluate the effects of sugar bagasse ashes (SBA) application in different doses on chemical soil attributes. Three studies were proposed for this: a)The incubation test to evaluate the biodegradation of the organic fraction of the SBA; b)Tests in soil columns with preserved structure using completely randomized design with 3 replications in order to detect possible changes in water percolated, and its possible implication in vegetation ecological conditions on soils, representing the region of Jaboticabal-SP (Oxisol); and c)Field trial in two areas under Ultisol with citrus cultivation with different SBA managements (incorporated and surface application) through the randomized block designs with 5 repetitions. The SBA was characterized through different physical chemical methods, to identify their organic and inorganic fraction. Were evaluated in the studies the effect of different doses of SBA (0, 5, 10, 20, 40 and 80 Mg ha-1) as regards the behavior of metals: toxic (Cr) and phytotoxic (Zn, Cu, Mn and Ni); the semimetal (Si) and anions (SO42- and PO42-). The results showed that the SBA is rich in SiO2 (82.2%) with predominance of crystalline quartz and potassium silicate in lower concentration. The mineralization fraction of C in C-CO2 was less than 1.6% in 182 days of incubation and this indicated that the SBA contributes to increase the stocks of soil organic matter. The carbon mineralization rate added by sugarcane bagasse ashes has ... / Doutor