Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS GUILHERME_DISSERTACAO_TEXTO.pdf: 280186 bytes, checksum: d4cf929cf3647cdde2332128553f159b (MD5) Previous issue date: 2007-09-20 / The objective of the work was to evaluate the changes that occur in the ground, the plant and the atmosphere immediately after the practical one of the burning of the canavial. For in such a way, it compared the effect of the burning of the sugarcane plantation in the ground and the proper sugar cane, thus, samples of these items in two situations had been collected show before (treatments) and after burning. The standardized areas had been referencing as pulley and had been repeated five times, for each pulley five samples had been carried through. All the data had been submitted to the analysis of variance (ANOVA, p<0,05) and to the test of comparison of Scott-Knott averages (p<0,05) and for the analysis multivaried for main components (PCA). In the multivaried analysis it had a clear division it enters the data of the daily pay and after-burns. The data show that before the burning only the variable leaves they had presented variations in the standardized pulley and that subsequent to burns these differences for leaves had disappeared. With regard to comparison of the one before and of after-it burns, the variable, Leaves, Hands, Stalk, Total and % Leaves had presented statistical differences. The variable % ponter and corrected Brix had not presented differences when comparative before and subsequent to it burns. The result of I calculate it of the amount of CO2 emitted for the burning of leaves was of 3,89 Mg ha-1 and had the burning of the hands 0,92 Mg ha-1 of CO2 they had been more launched by hectares, totalizing therefore 4.81 Mg ha-1 of CO2. In the data of Mo, Mn, Cu e B they had presented statistical text differences when compared before and after-it burns. / O objetivo do trabalho foi avaliar as mudanças que ocorrem no solo, na planta e na atmosfera imediatamente após a prática da queima do canavial. Para tanto, foram coletadas amostras de solo e da planta em duas situações (tratamentos) pré e pós-queima. As áreas foram padronizadas e referenciadas como talhões, cinco foram os talhões usados para cada tratamento (repetições). Para cada talhão foram realizadas cinco amostras. Estimou-se a emissão de CO2 utilizando as reduções de folhas, ponteiros e colmos proporcionadas pela queima, nos tratamentos. Todos os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA, p<0,05) com o teste de comparação de médias Scott-Knott (p<0,05) e estudados por análise multivariada por componentes principais (PCA). Com relação à comparação da pré e da pós-queima, as variáveis de biomassa (folhas, ponteiros, colmos) apresentaram diferenças estatísticas. Entretanto, as variáveis % de MS do ponteiro (%ponteiro) e brix corrigido não apresentaram diferenças quando comparadas a pré e a pós-queima. O resultado do cálculo da quantidade de CO2 emitida pela queima das folhas foi de 3,89 Mg ha-1 (toneladas por hectare) e devido à queima dos ponteiros mais 0,92 Mg ha-1 de CO2 foram lançadas na atmosfera, totalizando 4,81 Mg ha-1 de CO2 totais. Os dados referentes ao Mn, Cu e B apresentaram diferenças estatísticas de teores quando comparados antes e após a queima. Na análise multivariada houve uma divisão clara entre os dados da pré e pós-queima, influenciados pela biomassa vegetal. O trabalho concluiu que a queima da cana promove redução de folhas, ponteiros e colmos em 92,48%, 33,52% e 30,70% respectivamente. No solo ocorreu redução de manganês em 21,04%, de cobre em 19,32% e de boro em 30,56%. Na atmosfera ocorre emissão de 4,8 Mg ha-1 de CO2, provenientes da queima de 10,41 Mg de biomassa vegetal.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Colombo.pdf: 2540597 bytes, checksum: 5361b16fecab0f39c969122aa444a7d5 (MD5) Previous issue date: 2013-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study the soybean hulls sorption potential in Cd2+ and Pb2+ in mono and binary component systems has been investigated at batch mode. In order to evaluate the effect of untreated and treated soybean hulls biomass, metal-bearing solution pH, sorption temperature, particle grain size, and agitation velocity on the improvement of the adsorption capacity of Cd2+ and Pb2+ cations, a series of adsorption preliminary tests, in duplicates, were performed. Regarding better sorption conditions, kinetic and equilibrium sorption experiments at batch mode were carried out for both mono and binary component systems. For preliminary and kinetic sorption experiments a series of 125 mL Erlenmeyer-type flask containing 300 mg dried soybean hulls in contact with 50 mL metal-bearing solutions at a 4 mequiv. L-1 concentration of Cd2+ and Pb2+ cations under controlled temperature and agitation velocity in a shaker. Regarding the equilibrium contact time, other sorption experiments, in duplicate, consisting of a series of mixture of 50 mL metal-bearing solutions and 50-1000 mg dried soybean hulls biomass were also performed under controlled temperature and agitation velocity in a shaker. In single component systems, a cation concentration of 4 mequiv. L-1 was tested, while in binary component systems three concentration combination in Cd2+-Pb2+bearing solutions were tested. After each sorption experiment, biosorbent was separated from metal solution by a 0.45 µm pore size membrane filtration system, performing then the determination of Cd and Pb concentrations in diluted liquid samples by flame atomic absorption spectrometry. Sorption tests regarding untreated soybean hulls biomass, pH 5 for Cd2+ and pH 4 for Pb2+, 30oC sorption temperature, a mixture of different particle grain sizes, and 100 rpm agitation velocity have showed the best results on the biosorbent performance to sequestrate Cd2+ and Pb2+ cations from metal-bearing solutions. The kinetic test data have shown that the equilibrium was achieved at contact times of 120 and 180 min for Cd2+ and Pb2+, respectively. Meanwhile, 55 and 64% concentration reductions for Cd2+ and Pb2+, respectively, were also achieved. Furthermore, the pseudo-second order kinetic model has fitted better the sorption kinetic data for both tested divalent cations. The equilibrium sorption data for mono-component systems have been well fitted by the Langmuir isotherm model, with maximum sorption capacity (qmax) of 0.5091 ± 0.0054 mequiv.g-1 and 0.6577 ± 0.0218 mequiv.g-1 for Cd2+ and Pb2+, respectively. Bicomponent equilibrium data were graphically represented by a 3D adsorption surface and modeled by a modified extended-to-multicomponent Langmuir-type isotherm, obtaining good fits. The results indicates that each component maximum capacity depends on the other species at the solution, inasmuch total adsorption capacity remains constant. Besides, a second component at the solution influences the isotherm curve shape. Thus, based on sorption results, untreated soybean hulls biomass is an alternative low-cost biosorbent to be applied in treatment systems of industrial effluents containing high concentration of Cd2+ and Pb2+ cations. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da casca de soja no processo de biossorção, em sistema fechado batelada, das espécies metálicas cádmio (II) e chumbo (II) em soluções monocomponente e bicomponente. Foram realizados testes preliminares para verificar o efeito do tratamento no biossorvente, pH da solução, temperatura de sorção, granulometria do biossorvente e velocidade de agitação, na remoção dos íons metálicos. As melhores condições obtidas nos testes preliminares foram utilizadas nos testes cinéticos e de equilíbrio, monocomponente e bicomponente. Para os testes preliminares e cinéticos foram colocados, em frasco erlenmeyer de 125 mL, 300 mg de casca de soja em contato com 50 mL de solução com concentração de aproximadamente 4 mequiv.L-1 do íon metálico (cádmio ou chumbo). Para os testes de equilíbrio foram colocados, em frasco erlenmeyer de 125 mL, 50 a 1000 mg de biomassa com 50 mL de solução. No teste de equilíbrio monocomponente, a concentração inicial da solução foi em torno de 4 mequiv.L-1 do íon metálico (cádmio ou chumbo), e no bicomponente, as seguintes combinações de concentrações de cádmio e chumbo foram utilizadas: 4 - 4 mequiv L-1, 1 - 3 mequiv L-1; e 3 - 1 mequiv L-1. Todas as amostras foram mantidas com temperatura e agitação controladas por período pré-determinado. Em seguida, foram filtradas em membrana com tamanho dos poros de 0,45 µm, diluídas e analisadas em relação a concentração dos íons inicialmente presentes na solução por espectrofotometria de absorção atômica. Todos os testes foram realizados em duplicata. Os resultados dos testes preliminares mostraram que as melhores condições para biossorção dos íons cádmio e chumbo foram casca de soja sem tratamento (in natura), pH 4, temperatura de adsorção de 30°C, mistura granulométrica do biossorvente e velocidade de agitação 100 rpm. Nos testes cinéticos o tempo de equilíbrio foi de 120 min para o cádmio, com taxa de remoção de 55%, e de 180 min para o chumbo, com uma taxa de remoção de 64%. O modelo cinético de pseudosegunda ordem foi o que melhor representou os dados experimentais para ambos os íons metálicos. Aos dados de equilíbrio, o modelo que melhor se ajustou foi o de Langmuir cujos parâmetros q_max e b para os íons de Cd (pH 5) e Pb (pH 4) foram: 0,50910 ± 0,0054 mequiv.g-1 e 1,16236 ± 0,03242 L.mequiv-1 e 0,65773 ± 0,02181 mequiv.g-1 e 0,74735 ± 0,09479 L.mequiv-1. Os dados de equilíbrio, bicomponente, foram representados graficamente por meio da superfície de adsorção e modelados pelo modelo de Langmuir estendido modificado, obtendo-se bom ajuste. Os resultados mostraram que a máxima capacidade de cada espécie metálica é um parâmetro dependente de outra espécie da mistura, enquanto que a capacidade de adsorção total assume um valor constante. Além disso, a presença de outro metal em solução afetou a forma da curva da isoterma. Assim, pelos resultados obtidos pode-se afirmar que a casca de soja possui grande potencial para o tratamento de efluentes contendo cádmio e chumbo.

Neste trabalho, foram desenvolvidos modelos matemáticos fenomenológicos capazes de descrever a cinética de oxidação química e enzimática de ligninas de palha e bagaço de cana, obtidas por diferentes processos. A oxidação química foi realizada utilizando-se lignina de bagaço de cana obtida por explosão a vapor e por polpação Acetosolv. As reações se processaram em 4 temperaturas (50, 70, 90 e 115 °C) e o fluxo de oxigênio foi mantido constante a 60 mL/min. O meio reacional foi composto por 0,5 g de lignina, 100 mL de ácido acético glacial, 1,6 mL de HBr (47% p/v), 0,05 g de acetato de manganês (II), 0,42 g de acetato de cobalto (II) e 10 mL de anidrido acético. A cinética da reação foi acompanhada por medida de absorbância a 280nm. O modelo foi proposto considerando a cinética de ordem n e incorporando a equação de Arrhenius, que relaciona a constante de velocidade com a energia de ativação e a temperatura do sistema. A integração dos modelos foi feita utilizando-se o método de Runge-Kutta de quarta ordem e o ajuste dos parâmetros foi realizado segundo o método de Levenberg-Marquardt. A validade estatística do ajuste dos modelos foi avaliada pelo método de análise de variância. Os valores de energia de ativação obtidos foram 9099 ± 947 J/mol para a lignina de explosão a vapor e 785 ± 55 J/mol para a lignina acetosolv. A constante cinética K apresentou valor 6,62 ± 1,3 para a lignina de explosão a vapor e 0,0184 ± 0,0035 para a lignina acetosolv. A ordem de reação encontrada foi 1,22 ± 0,12 para a lignina de explosão a vapor e 1,19 ± 0,06 para a lignina acetosolv. A oxidação enzimática foi realizada utilizando lignina de palha e bagaço de cana e 4 extratos enzimáticos: extrato de maçã, extrato de maçã reutilizado, extrato de batata e enzima comercial NOVOZYM 51003. As reações se processaram em solução tampão fosfato 50 mmol/L (pH 7,6) e 1,4-dioxano, 3:1(v/v), no volume total de 30 mL. Foram utilizados 300 mg de lignina, 15 mL de extrato enzimático, 0,1% de glicerol e 30 mL/min de O2. A cinética da reação foi acompanhada pela medida de absorbância a 265, 280 e 320nm. O modelo foi proposto com base na cinética de Michaelis-Menten e foi capaz de reproduzir os dados experimentais. A consideração da cinética enzimática forneceu valores de correlação melhores que os obtidos em outros trabalhos, que não consideraram a cinética enzimática na modelagem. A formação dos grupos -carbonílicos, monitorada a 280nm, foi, em geral, a reação que apresentou maior constante de velocidade. Foi observado que o binômio C-ks é importante para a cinética da reação e a reação enzimática que apresentou maior afinidade enzima-substrato foi a de formação de grupos carboxílicos, monitorada a 320nm, para a oxidação com extrato de maçã. A oxidação enzimática da lignina de bagaço apresentou comportamento cinético diferente da lignina de palha, evidenciando que há diferenças estruturais entre essas ligninas não elucidadas ainda. / This work proposed phenomenological mathematical models capable of describing chemical and enzymatic oxidation kinetics of sugarcane straw and bagasse from different processes. Chemical oxidation was realized using sugarcane bagasse lignin obtained by steam explosion and acetosolv pulping. The reactions were carried out under 4 different temperatures (50, 70, 90 and 115 °C) and the oxygen flux was maintained constant at 60 mL/min. The reaction medium was formulated using 0.5 g lignin, 100 mL glacial acetic acid, 1.6 mL HBr (47% w/v), 0.05 g manganese acetate (II), 0.42 g cobalt acetate (II) and 10 mL acetic anhydride. The reaction kinetics was followed by absorbance measurements at 280 nm. It was proposed a model considering n-order kinetics and incorporating Arrhenius equation, which relates rate constant to activation energy and system temperature. Models integration was made using fourth-order Runge-Kutta method and parameters adjustment was realized according to Levenberg-Marquardt method. The statistical validity of model adjustments was assessed using analysis of variance method. For activation energy, the values obtained were 9099 ± 947 J mol-1 for steam explosion lignin and 785 ± 55 J mol-1 for acetosolv lignin. The kinetic constant K obtained was 6.62 ± 1.3 for steam explosion lignin and 0.0184 ± 0.0035 for acetosolv lignin. The reaction order found was 1.22 ± 0.12 for steam explosion lignin and 1.19 ± 0.06 for acetosolv lignin. Enzymatic oxidation was realized using sugarcane straw and bagasse and 4 enzyme extracts: apple extract, recovered apple extract, potato extract and commercial enzyme NOVOZYM 51003. The reactions were carried out in phosphate buffer solution 50 mmol L-1 (pH 7.6) and 1,4-dioxane, 3:1 (v/v), in a 30 mL total volume. The medium composition was 300 mg lignin, 15 mL enzyme extract, 0.1% glycerol and 30 mL/min O2. The reaction kinetics was followed by absorbance measurements at 265, 280 and 320 nm. The model proposed was based on Michaelis-Menten kinetics and it was able to reproduce the experimental data. The consideration of the enzyme kinetics in modeling provided better correlation values than those from other works, which do not consider enzyme kinetics. Formation of -carbonyl groups, monitored at 280 nm, was generally the reaction that presented the higher rate constant. It was observed that the binom C-ks is important for reaction kinetics; the enzyme reaction that showed the greatest enzyme-substrate affinity was that one responsible for carboxyl groups formation, monitored at 320 nm, for recovered apple extract. Enzymatic oxidation of bagasse lignin presented a different kinetic behavior from straw lignin, providing evidences that there are differences between these two lignins that still remain unclear.

Orientadores: Sérgio Marangoni, Saulo Luis da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-10-31T14:37:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GasparJunior_PascoalJose_D.pdf: 6862970 bytes, checksum: 60c120eb2e9159656d5c493ee05eca1a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A triagem de fungos produtores de holocelulases é uma estratégia para a obtenção de enzimas capazes de hidrolisar o material lignocelulósico da biomassa vegetal, contribuindo para aumentar a viabilidade da produção de etanol celulósico Este trabalho avaliou o potencial enzimático dos fungos Penicillium corylophilum e Penicillium simplicissimum com relação às enzimas (endoglicanase, exoglicanase, ?-glicosidase, FPase, xilanase, pectinase e mananase) sobre substratos lignocelulósicos e comerciais como fonte de carbono. Além disso, avaliou-se também a influência da adição de diferentes fontes orgânicas e inorgânicas de nitrogênio sobre a atividade enzimática. Os fungos foram cultivados em triplicata em meio líquido suplementar com 1% de substrato lignocelulósico como fonte de carbono, em pH 7,0. A inoculação foi feita por suspensão de esporos (108 esporos/mL). O cultivo foi feito sob agitação a 120 rpm, a 28°C e os filtrados resultantes em 12, 24, 72 e 120 horas foram utilizados como fontes enzimáticas pelo método do DNS (ácido-3,5- dinitrosalicílico) em triplicata. De todas as atividades enzimáticas analisadas nas fontes lignocelulósicas, a atividade de xilanase do P. simplicissimum sobre a linhaça foi a mais expressiva (3,87 e 3,97 UI/ml), cultivados em 72 e 120 horas, respectivamente, e selecionada para os testes de purificação proteica. A atividade xilanásica específica aumentou consideravelmente após os passos cromatográficos de gel filtração e troca iônica (CTI), sendo inicialmente 3x10-3 atv/ µg de proteína no liofilizado e 19,2 atv/ µg de proteína na fração proveniente da CTI. Nos testes de pH, observou-se que a atividade de xilanase foi maior em pH=4,0 e temperatura de 50°C. Com relação à adição de substratos comerciais, a celulose microcristalina e a xilana apresentaram os resultados mais expressivos da indução da produção de xilanase, sendo que a concentração de 0,5% de xilana mostrou a melhor atividade enzimática em ambos os fungos estudados. A xilose apresentou uma concentração indutora mínima de 0,04% que foi suficiente para aumentar a atividade de xilanase do P. simplicissimum. Com relação à suplementação de fontes de nitrogênio no meio de cultivo para a produção de holocelulases, a adição de (NH4)2SO4 e caseína é uma alternativa importante para a potencialização das atividades de pectinase e de endoglicanase respectivamente pois foram fontes de nitrogênio que proporcionaram um aumento da atividade enzimática em ambos os fungos estudados como também nas duas fontes de carbono testadas. As frações contendo xilanases após cromatografia de gel filtração seguida de fase reversa, após análises por espectrometria de massas apresentam relação massa/carga de 18831,26 Da. A utilização do resíduo lignocelulósico da linhaça, como fonte de carbono para o cultivo submerso do Penicillium simplicissimum é uma opção ecologicamente correta, exequível e de baixo custo para a produção de xilanases. Diversas aplicações biotecnológicas como a utilização na ração animal, na indústria do papel e no etanol de segunda geração, dentre outros, possibilitam um acréscimo substancial do valor agregado desse substrato, permitindo uma ampliação da utilização da linhaça, além do aproveitamento do óleo, sem aumentar a área plantada / Abstract: Screening for producing fungi holocelulases is a strategy for obtaining enzymes that hydrolyze the lignocellulosic material from plant biomass, helping to increase the viability of cellulosic ethanol production This study evaluated the enzymatic potential of Penicillium simplicissimum and Penicillium corylophilum regarding enzymes (endoglicanase, exoglicanase, ?-glucosidase, FPase, xylanase, pectinase and mannanase) for commercial and lignocellulosic substrates as a carbon source. Furthermore, it was also evaluated the influence of the addition of different organic and inorganic nitrogen sources on enzyme activity. The fungus was grown in triplicate in a liquid medium supplement with 1% lignocellulosic substrate as carbon source, pH 7.0. The inoculation was done by the spore suspension (108 spores/ml). The cultivation was done with stirring at 120 rpm at 28 °C and the resulting filtered in 12, 24, 72 and 120 hours were used as enzyme sources for DNS (acid-3,5- dinitrosalicilic) method in triplicates. All enzymatic activities analyzed in lignocellulosic sources, the xylanase activity of P. simplicissimum about flaxseed was greater (3.87 and 3.97 IU/ml), grown at 72 and 120 h of cultivation, respectively, and selected for testing for protein purification. The specific xylanase activity increased considerably after the chromatographic steps of gel filtration and ion exchange (CTI), initially 3x10-3 atv/ mg of protein in lyophilized and 19.2 atv/ mg of protein in the fraction from the CTI. In pH testing, it was noted that the xylanase activity was higher at pH 4.0 and 50 °C. With respect to the addition of commercial substrates, microcrystalline cellulose and xylan showed the most significant results of induction of xylanase production, and the concentration of 0.5% xylan showed the best enzyme activity in both fungi studied. The xylose showed a minimal inducing concentration of 0.04% which was sufficient to increase the activity of xylanase from P. simplicissimum. With respect to supplemental nitrogen sources in the culture medium for the production of holocelulases, the addition of (NH4)2SO4 and casein can be an important tool for the enhancement of pectinase and endoglicanase activities respectively as alternative nitrogen sources that were provided an increase in enzyme activity in both fungi studied as well as the two carbon sources tested. The use of lignocellulosic residue of flaxseed as a source of carbon for submerged cultivation of Penicillium simplicissimum is an environmentally friendly, feasible and cost effective for the production of xylanases option. The fractions containing xylanases after gel filtration chromatography followed by reverse fase after analysis by mass spectrometry are related mass/charge of 18831 26 Da. The use of lignocellulosic waste of flaxseed as a source of carbon for submerged cultivation of Penicillium simplicissimum is an environmentally friendly, feasible and cost effective for the production of xylanases option. Various biotechnological applications such as use in animal feed, in the paper industry and in second generation ethanol, among others, allow a substantial increase in the value of this substrate, allowing an expansion of the use of flaxseed, plus the use of oil, without increasing acreage / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

A utilização de resíduos agroindustriais como fontes lignocelulósicas para a obtenção de diversos insumos químicos é uma alternativa para contribuir para a valorização destes subprodutos. Neste contexto, o etanol produzido a partir de materiais lignocelulósicos torna-se uma opção interessante para aumentar a produção deste combustível sem aumentar a área plantada das colheitas utilizadas para sua produção, já que a demanda de etanol vem aumentando cada vez mais nos últimos anos, com o objetivo de substituir o petróleo e seus derivados, contribuindo significativamente para a redução dos impactos negativos ao meio ambiente, tais como o aquecimento global provocado pela queima dos combustíveis fósseis. Para que a produção de etanol celulósico seja economicamente viável é necessário que estas fontes lignocelulósicas sejam fracionadas de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica. Neste trabalho propôs-se avaliar a sacarificação enzimática dos materiais, palha de cana-de-açúcar, bagaço de cana-deaçúcar e pseudocaule de bananeira, nas formas -in natura?, pré-tratada e deslignificada de forma a verificar o efeito do pré-tratamento e da deslignificação no aumento da conversão enzimática da celulose de cada biomassa vegetal. Todos os materiais lignocelulósicos foram caracterizados quimicamente nas formas -in natura?, pré-tratada e deslignificada. Análises de FTIR para cada biomassa comprovaram a alteração na estrutura química proporcionada pelo pré-tratamento e deslignificação destes materiais. O pré-tratamento com H2SO4 1,0% (m/v) a 120 °C por 10 min, seguido de deslignificação com NaOH 1,0% (m/v) a 100 °C por 1h, ambos em reator piloto agitado de 350 L promoveu uma solubilização de 88,8 % de hemicelulose e 77,9% de lignina para a palha de cana, e uma solubilização de 79,3% de hemicelulose e 62,3% de lignina para o pseudocaule de bananeira. Já o bagaço de cana foi pré-tratado hidrotermicamente em reator de 20 L, nas condições, 180 °C/10 min, 185 °C/10 min, 190 °C/10 min e 195 °C/10 min, sendo que esta última condição, seguida de deslignificação com NaOH a 1,0% (m/v) a 100 °C por 1h proporcionou uma solubilização de 95,8% de hemicelulose e 80,9% de lignina para este material. Os ensaios de conversão enzimática dos materiais lignocelulósicos mostraram que a conversão celulósica aumentou consideravelmente, para todos os materiais, após o pré-tratamento seguido de deslignificação, atingindo 85% de conversão para a palha de cana, 89,2% de conversão para o bagaço de cana e 61,0% de conversão para o pseudocaule de bananeira. Após as etapas de pré-tratamento e deslignificação alcalina, os materiais lignocelulósicos apresentaram uma estrutura morfológica modificada, com as células vegetais livres de células de parênquima, conforme verificado pelas análises de MEV, e com redução da cristalinidade da celulose remanescente, conforme mostrado pelas análises de Difratometria de Raios X. Ensaios de fermentabilidade dos hidrolisados celulósicos de bagaço de cana utilizando a levedura Candida guilliermondii mostraram uma boa resposta da levedura à produção de etanol alcançando uma concentração máxima de 20 g/L. / The use of agroindustrials residues about lignocellulosics sources to obtain many chemicals products it\'s an alternative to contribute for the valuation of these subproducts. In this context, the ethanol produced by lignocellulosic materials it´s an interesting option for increase the production of this fuel without increase the agriculture area for production of biofuels, since the ethanol demand has increasing even more in the last years, with the objective of substitute the oil and his derivates, contribute significatively for reduce of negative impacts for environment, about the greenhouse gas impacts produced by burning of fossil fuels. For that production of cellulosic ethanol will be economic favorable it´s necessary that lignocellulosics sources will be fractionates for to make it available many carbohydrates possible for alcohol fermentation processes. This work had objective to evaluate enzymatic saccharification of materials, sugar cane straw, sugar cane bagasse and pseudosteam of banana, in this raw, pretreated and delignificated forms, for analyze the effect of pretreatment and delignification on the increase of enzymatic saccharification of cellulose wich biomass. Every lignocellulosic materials went submitted a chemical characterization in this raw, pretreated and delignificated forms. FTIR analysis for each biomass confirmed the change of chemical structure challenge for pretreatment and delignification of this materials. The pretreatment with H2SO4 1.0% (m/v), 120 °C, 10 min, followed of delignification with NaOH 1.0% (m/v), 100 °C, 1h, both in 350 L agitated reactor, promoted a solubilization of 88.8% for hemicellulose and 77.9% of lignin for sugar cane straw, and a solubilization of 79.3% for hemicellulose and 62.3% of lignin for pseudosteam of banana. The sugar cane bagasse went carried hydrothermal processing pretreatment on reactor of 20 L, in this conditions, 180 °C/10 min, 185 °C/10 min, 190 °C/10 min e 195 °C/10 min, although in this last condition, followed of delignification with NaOH 1,0% (m/v), 100 °C for 1h to affored a solubilization of 95.8% for hemicellulose and 80.9% of lignin for this material. The experiments of enzymatic saccharification of lignocellulosic materials showed that cellulosic conversion increased considerably, for all materials, after pretreatment followed of delignification, attaining 85% of conversion for the sugar cane straw, 89.2% of conversion for the sugar cane bagasse and 61% of conversion for the pseudosteam of banana. After pretreatments steps and alkaline delignification, the lignocellulosic materials showed changed morphologic estrutural, with vegetable cells lived of parenchyme cells, according to the SEM analysis, and with reduce of cellulose cristallinity remaining, according to the X Ray diffraction analysis. Experiments of fermentation of cellulosics hydrolysates of sugar cane bagasse using Candida guilliermondii it has showed a good reply of yeast for the ethanol production aimed the máxime concentration of 20 g/L.

A utilização de resíduos agroindustriais como fontes lignocelulósicas para a obtenção de diversos insumos químicos é uma alternativa para contribuir para a valorização destes subprodutos. Neste contexto, o etanol produzido a partir de materiais lignocelulósicos torna-se uma opção interessante para aumentar a produção deste combustível sem aumentar a área plantada das colheitas utilizadas para sua produção, já que a demanda de etanol vem aumentando cada vez mais nos últimos anos, com o objetivo de substituir o petróleo e seus derivados, contribuindo significativamente para a redução dos impactos negativos ao meio ambiente, tais como o aquecimento global provocado pela queima dos combustíveis fósseis. Para que a produção de etanol celulósico seja economicamente viável é necessário que estas fontes lignocelulósicas sejam fracionadas de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica. Neste trabalho propôs-se avaliar a sacarificação enzimática dos materiais, palha de cana-de-açúcar, bagaço de cana-deaçúcar e pseudocaule de bananeira, nas formas -in natura?, pré-tratada e deslignificada de forma a verificar o efeito do pré-tratamento e da deslignificação no aumento da conversão enzimática da celulose de cada biomassa vegetal. Todos os materiais lignocelulósicos foram caracterizados quimicamente nas formas -in natura?, pré-tratada e deslignificada. Análises de FTIR para cada biomassa comprovaram a alteração na estrutura química proporcionada pelo pré-tratamento e deslignificação destes materiais. O pré-tratamento com H2SO4 1,0% (m/v) a 120 °C por 10 min, seguido de deslignificação com NaOH 1,0% (m/v) a 100 °C por 1h, ambos em reator piloto agitado de 350 L promoveu uma solubilização de 88,8 % de hemicelulose e 77,9% de lignina para a palha de cana, e uma solubilização de 79,3% de hemicelulose e 62,3% de lignina para o pseudocaule de bananeira. Já o bagaço de cana foi pré-tratado hidrotermicamente em reator de 20 L, nas condições, 180 °C/10 min, 185 °C/10 min, 190 °C/10 min e 195 °C/10 min, sendo que esta última condição, seguida de deslignificação com NaOH a 1,0% (m/v) a 100 °C por 1h proporcionou uma solubilização de 95,8% de hemicelulose e 80,9% de lignina para este material. Os ensaios de conversão enzimática dos materiais lignocelulósicos mostraram que a conversão celulósica aumentou consideravelmente, para todos os materiais, após o pré-tratamento seguido de deslignificação, atingindo 85% de conversão para a palha de cana, 89,2% de conversão para o bagaço de cana e 61,0% de conversão para o pseudocaule de bananeira. Após as etapas de pré-tratamento e deslignificação alcalina, os materiais lignocelulósicos apresentaram uma estrutura morfológica modificada, com as células vegetais livres de células de parênquima, conforme verificado pelas análises de MEV, e com redução da cristalinidade da celulose remanescente, conforme mostrado pelas análises de Difratometria de Raios X. Ensaios de fermentabilidade dos hidrolisados celulósicos de bagaço de cana utilizando a levedura Candida guilliermondii mostraram uma boa resposta da levedura à produção de etanol alcançando uma concentração máxima de 20 g/L. / The use of agroindustrials residues about lignocellulosics sources to obtain many chemicals products it\'s an alternative to contribute for the valuation of these subproducts. In this context, the ethanol produced by lignocellulosic materials it´s an interesting option for increase the production of this fuel without increase the agriculture area for production of biofuels, since the ethanol demand has increasing even more in the last years, with the objective of substitute the oil and his derivates, contribute significatively for reduce of negative impacts for environment, about the greenhouse gas impacts produced by burning of fossil fuels. For that production of cellulosic ethanol will be economic favorable it´s necessary that lignocellulosics sources will be fractionates for to make it available many carbohydrates possible for alcohol fermentation processes. This work had objective to evaluate enzymatic saccharification of materials, sugar cane straw, sugar cane bagasse and pseudosteam of banana, in this raw, pretreated and delignificated forms, for analyze the effect of pretreatment and delignification on the increase of enzymatic saccharification of cellulose wich biomass. Every lignocellulosic materials went submitted a chemical characterization in this raw, pretreated and delignificated forms. FTIR analysis for each biomass confirmed the change of chemical structure challenge for pretreatment and delignification of this materials. The pretreatment with H2SO4 1.0% (m/v), 120 °C, 10 min, followed of delignification with NaOH 1.0% (m/v), 100 °C, 1h, both in 350 L agitated reactor, promoted a solubilization of 88.8% for hemicellulose and 77.9% of lignin for sugar cane straw, and a solubilization of 79.3% for hemicellulose and 62.3% of lignin for pseudosteam of banana. The sugar cane bagasse went carried hydrothermal processing pretreatment on reactor of 20 L, in this conditions, 180 °C/10 min, 185 °C/10 min, 190 °C/10 min e 195 °C/10 min, although in this last condition, followed of delignification with NaOH 1,0% (m/v), 100 °C for 1h to affored a solubilization of 95.8% for hemicellulose and 80.9% of lignin for this material. The experiments of enzymatic saccharification of lignocellulosic materials showed that cellulosic conversion increased considerably, for all materials, after pretreatment followed of delignification, attaining 85% of conversion for the sugar cane straw, 89.2% of conversion for the sugar cane bagasse and 61% of conversion for the pseudosteam of banana. After pretreatments steps and alkaline delignification, the lignocellulosic materials showed changed morphologic estrutural, with vegetable cells lived of parenchyme cells, according to the SEM analysis, and with reduce of cellulose cristallinity remaining, according to the X Ray diffraction analysis. Experiments of fermentation of cellulosics hydrolysates of sugar cane bagasse using Candida guilliermondii it has showed a good reply of yeast for the ethanol production aimed the máxime concentration of 20 g/L.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-18T14:11:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 351065 bytes, checksum: 6dc76df95cff401d5555f50a391f2581 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-18T14:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 351065 bytes, checksum: 6dc76df95cff401d5555f50a391f2581 (MD5) Previous issue date: 2001-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O ensaio foi conduzido na Universidade Federal de Viçosa, objetivando avaliar as características morfogênicas e estruturais e o acúmulo de forragem em pastagem de capim-braquiária (Brachiaria decumbens cv. Basilisk), submetido a quatro alturas de desfolha, manejado sob pastejo em lotação contínua com novilhos, em esquema put and take. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, em fatorial 4 x 4 (quatro alturas do relvado x quatro períodos de avaliação), com duas repetições. As alturas do relvado foram 115, 127, 185 e 216 mm e os períodos de avaliação foram: I – de 10 a 24/01; II – de 29/2 a 17/3; III – de 7 a 22/4 e IV – de 9 a 23/7/00. Durante o período experimental foram efetuadas duas adubações em cobertura com NPK: a primeira no final de dezembro/1999 com 450 kg de sulfato de amônia, 350 kg de superfosfato simples e 150 kg de cloreto de potássio; e a segunda em março/2000, com 400 kg da fórmula 20-5-15, nos 2 ha. As variáveis analisadas foram: taxa de aparecimento de folhas por perfilho (TApF); taxa de alongamento de folhas por perfilho (TAF); taxa de alongamento de colmo por perfilho (TAC); taxa de senescência foliar por perfilho (TSF); população de perfilhos; índice de área foliar (IAF); produção de biomassa de folha, colmo e perfilho; relação folha:colmo da forragem; taxas de crescimento (C) e senescência do relvado (S), e taxa de acúmulo líquido de forragem por hectare (AF). A TApF variou cubicamente com a altura do relvado, nos dois primeiros períodos. Um padrão de resposta semelhante foi constatado para a TAC. As TAF exibiram resposta quadrática à altura do relvado, independentemente do período, estimando-se valor mínimo de 9,19 mm/perfilho.dia para a altura de 156 mm. Verificou-se interação entre altura do relvado e período sobre a TSF, registrando-se maiores valores em relvado com altura de 185 mm, no período IV. A população de perfilhos e o IAF não variaram nem em função das alturas do relvado nem dos períodos. Resultado semelhante foi obtido para biomassa de folha. Já as produções de biomassa vegetal de colmo e perfilho aumentaram com a altura do relvado. A relação folha:colmo decresceu de forma quadrática com a altura do relvado, estimando-se valor mínimo de 0,30 para a altura de 194 mm. A taxa de crescimento do pasto variou em função da altura do relvado nos períodos estudados, apresentando comportamentos semelhantes, ou seja, resposta quadrática, com taxas mínimas estimadas de 50,65 e 31,98 kg MS/ha.dia para os períodos I e II, respectivamente. As taxas de senescência exibiram padrão de variação diferente, em função da altura do relvado, conforme o período, sendo no primeiro período linear e no segundo, cúbica. A taxa de acúmulo de forragem em função da altura do relvado exibiu resposta quadrática com taxas mínimas de 38,86 e -1,65 kg MS/ha.dia, para as alturas de 141 e 161 mm, respectivamente, nos períodos I e II. / The research was carried out at Federal University of Viçosa to assess the forage accumulation and structural and morphogenic characteristics of the signal grass (Brachiaria decumbens cv. Basilisk) sward grazed by steers under grazing of continuous and variable stocking rate to maintain four swards heights. A completely randomized design with two replicates was adopted to study a factorial treatment combinations: four sward heights (100, 150, 200 and 250 mm) and four evaluation periods (I – jan/10 - 24; II – feb/29 to mar/17; III – apr/07 - 22 e IV – jul/09 - 23/00). During the experimental period two NPK fertilizations broadcasted, the first by the end of December/1999 with 450 kg of ammonium sulphate, 350 kg of simple superphosphate and 150 kg of potassium chloride and the second in March/2000, with 400 kg of the formula 20-5-15. The assessed variables were: leaf appearance rate per tiller (LApR); leaf elongation rate per tiller (LER); stem elongation rate per tiller (SER); leaf senescence rate per tiller (LSR); tillers population; leaf area index (IAF); dry matter production of leaf, stem, and tiller; leaf:stem ratio of the herbage; growth (G), senescence (S) and net accumulation rates (NG) of herbage. The LApR showed a cubic response to sward height in the two first periods. Similar response curve was verified for SER. The LAR also exhibited quadratic response to the sward height, regardeless of the period, minimum value of 9.19 mm/tiller.day being observed for the height of 156 mm. The interaction sward height x period on LSR was significant (P< 0.05). Larger LSR were verified in sward with 185 mm height, on the period IV. The tillers population and LAI did not vary either with sward height nor in function of the periods. Similar result was obtained for the leaf mass production. Stem and tiller biomass production increased with the sward height. The leaf:stem ratio decreased curvillinearly as sward height increased. The herbage growth rate varied in function of the sward height in the studied periods, presenting similar behaviors, that is to say, quadratic response, with minimum rates of 50.65 e 31.98 kg DM/ha.day for the I and II periods, respectively. Senescence rate varied with sward height, linearly the first period and cubicly in the second period.The rate of herbage accumulation exhibited quadratic response to sward height with minimum rates of 38.86 e – 1.65 kg DM/ha.day. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-08-25T17:49:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4509982 bytes, checksum: 1ddc3e8d6d2fd98d0186c187ff37a974 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T17:49:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4509982 bytes, checksum: 1ddc3e8d6d2fd98d0186c187ff37a974 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O etanol tem sido considerado um promissor biocombustível para substituir combustíveis fósseis. O uso estratégico de eucalipto, bagaço e palha de cana-de-açúcar em tecnologias de segunda geração para a produção de etanol foi estudada neste trabalho, usando vários processos de pré-tratamentos seguidos por sacarificação e fermentação simultâneas (SFS). No artigo I é apresentada a caracterização química de eucalipto, bagaço e palha de cana-de-açúcar antes e após os pré-tratamentos hidrotérmico (H 2 O), ácido diluído (4,5% H 2 SO 4 ) e alcalino (15% NaOH). Foi determinado que o significativo teor de sílica presente em bagaço e palha da cana-de- açúcar causaram superestimação da lignina Klason nessas biomassas. O novo método para reportar a composição química das biomassas, baseado no completo balanço de massas, foi sugerido e provou ser útil para avaliar ambas, matéria-prima e biomassa pré- tratada. A formação de pseudo-extrativos na madeira de eucalipto e pseudo-lignina no bagaço e na palha foi observada como resultado dos pré-tratamentos. O Artigo II apresenta a caracterização química e estrutural das xilanas isoladas a partir de eucalipto, bagaço e palha usando dois métodos, sendo eles: deslignificação com ácido peracético seguida por extração com dimetilsulfóxido e deslignificação com clorito de sódio seguida por extração com dimetilsulfóxido. A xilana obtida a partir do eucalipto foi identificada como do tipo O-acetil-4-O-metilglucuronoxilana, contendo 39 unidades de grupos acetilas e 11 ácidos 4-O-metilglucurônicos para cada 100 unidades de xilose na cadeia principal. Além disso, um ácido 4-O-metilglucurônico foi também substituído por uma unidade de galactosil terminal. A xilana obtida a partir de bagaço e palha foi do tipo arabinoxilana, que apresentou proporcionalmente 100 unidades de xiloses: 29 unidades de grupos acetilas: 5 unidades de arabinofuranosil para o bagaço e proporcionalmente 100 unidades de xiloses: 8 unidades de grupos acetilas: 6 unidades de arabinofuranosil para a palha. O Artigo III descreve o efeito dos pré-tratamentos hidrotérmico e ácido diluído (1,5%, 3,0% e 4,5% de H 2 SO 4 ) na composição química das biomassas e sua subsequente conversão em etanol. Observou-se que a redução no pH dos pré-tratamentos favoreceu a remoção de lignina e carboidratos. O eucalipto apresentou a maior produção de etanol após o pré-tratamento hidrotérmico, mas com rendimento relativamente baixo. Após os pré-tratamentos ácidos, bagaço e palha mostraram maiores produções de etanol que o eucalipto. O pré-tratamentos realizados com 4,5% de H 2 SO 4 foi o mais eficiente. O Artigo IV avalia o efeito da carga alcalina durante os pré-tratamentos alcalinos (5%, 10% e 15% NaOH) na composição química das biomassas e sua subsequente conversão em etanol. Observou-se que as maiores cargas alcalinas propiciaram as maiores remoções de lignina e carboidratos. Para pré- tratamentos alcalinos, o bagaço provou ser a biomassas mais promissora para produção de etanol. O pré-tratamento com 15% de NaOH foi o mais eficiente. O Artigo V apresenta a otimização do pré-tratamento de extração alcalina a frio (EAF) referente à temperatura (20oC, 30oC e 40oC), tempo de reação (10, 35 e 60 min.) e concentração de NaOH (70, 90 e 110 g L -1 ) com foco na remoção de xilanas das biomassas e subsequente conversão das biomassas deficientes em xilanas em etanol. As condições ótimas para a remoção de xilanas de madeira de eucalipto, bagaço e palha da cana-de- açúcar foram respectivamente: 40oC, 60 min. e 70 g L -1 de NaOH; 33oC, 60 min. e 110 g L -1 de NaOH; e 31oC, 55 min. e 110 g L -1 de NaOH. Nessas condições de pré- tratamentos, considerável quantidade de lignina também foi removida das biomassas. Para a madeira de eucalipto, a formação de pseudo-extrativos foi observada durante os pré-tratamentos de EAF. A palha da cana-de-açúcar pré-tratada por EAF foi a biomassa mais promissora para a produção de etanol de segunda geração. Para os pré-tratamentos de EAF, os maiores rendimentos em etanol foram obtidos para bagaço e palha da cana- de-açúcar que para a madeira de eucalipto. Em resumo, os resultados acumulados por essa tese de doutorado sugeriram que bagaço e palha são biomassas aplicáveis à produção de etanol de segunda geração. O uso dessas biomassas lignocelulósicas cria a possibilidade de integrar primeira e segunda plataformas para a produção de etanol, transformando resíduo em produto principal. / The ethanol has been considered a promising biofuel to replace fossil-based fuels. The strategic use of eucalyptus, sugarcane bagasse and sugarcane straw in second generation technology to ethanol production was investigated in this work, by performing various pretreatment processes followed by simultaneous saccharification and fermentation (SSF). In article I it is presented the chemical characterization of eucalyptus, sugarcane bagasse and straw before and after hydrothermal (H 2 O), diluted acid (4.5% H 2 SO 4 ) and alkaline (15% NaOH) pretreatments. It was determined that the significant amount of silica present in sugarcane bagasse and straw led to overestimation of Klason lignin of these biomasses. A novel approach to report the chemical composition of biomasses, based on the complete mass balance, was suggested and proved to be useful to assess both, raw materials and pretreated biomasses. The formation of pseudo-extractives in eucalyptus wood and pseudo-lignin in bagasse and straw as result of pretreatments was observed. Article II presents the chemical and structural characterization of xylans isolated from eucalyptus, bagasse and straw via two different methods, namely: peracetic acid delignification followed by dimethyl sulfoxide extraction and sodium chlorite delignification followed by dimethyl sulfoxide extraction. The xylan obtained from eucalyptus was identified as an O-acetyl-4-O-methylglucuronoxylan type, containing 39 acetyl groups units and 11 4-O-methylglucuronic acids per 100 units of xylose on the backbone. In addition, one 4-O-methylglucuronic acid was also substituted by one terminal galactosyl unit. The xylan obtained from bagasse and straw was an arabinoxylan type, which contained 100 xylose units: 29 acetyl groups units: 5 arabinofuranosyl units for bagasse, proporcionally, and 100 xylose units: 8 acetyl groups units: 6 arabinofuranosyl units for straw, proporcionally. Article III describes the effect of hydrothermal and diluted acid (1.5, 3.0 and 4.5% H 2 SO 4 ) pretreatments on the chemical composition of biomasses and their subsequent conversion into ethanol. It was observed that lowering pretreatment pH resulted in improved lignin and carbohydrates removal. The eucalyptus presented the highest ethanol production after hydrothermal pretreatment, but with relative low yield. After acid pretreatments, bagasse and straw showed higher ethanol productions then eucalyptus. The pretreatment performed at 4.5% H 2 SO 4 was the most efficient. Article IV assesses the effect of alkaline charge during alkaline (5, 10 and 15% NaOH) pretreatments on the chemical composition of biomasses and their subsequent conversion into ethanol. It was observed that higher alkaline charge provided the highest lignin and carbohydrates removal. For the alkaline pretreatments, the bagasse proved to be the most promising biomass for ethanol production. The pretreatment with 15% NaOH was the most efficient. Article V presents an optimization of the cold alkaline extraction (CAE) pretreatment regarding temperature (20oC, 30oC and 40oC), reaction time (10, 35 and 60 min) and NaOH concentration (70, 90 and 110 g L -1 ), focusing on xylan removal from biomasses and subsequent conversion of the xylan-depleted biomasses into ethanol. The optimal conditions for xylan removal from eucalyptus wood, sugarcane bagasse and sugarcane straw were, respectively: 40oC, 60 min and 70 g L -1 NaOH; 33oC, 60 min and 110 g L -1 NaOH; and 31oC, 55 min and 110 g L -1 NaOH. Under these pretreatments conditions, substantial amounts of lignin were also removed from the biomasses. For the eucalyptus wood, the formation of pseudo-extractives was observed during the CAE pretreatments. The sugarcane straw pretreated with CAE was the most promising biomass for production of second generation ethanol. For the CAE pretreatments, higher ethanol yields were achieved with sugarcane bagasse and straw in relation to eucalyptus wood. In summary, the results accumulated from this doctoral thesis suggested that bagasse and straw are suitable biomasses for production of second generation ethanol. The use of these lignocellulosic biomasses creates the possibility of integrating first and second platforms for ethanol production, which turns residues into main product.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-17T11:51:55Z No. of bitstreams: 1 JOÃO ALVINO SAMPAIO DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2013.pdf: 8549821 bytes, checksum: 8d11d13bc0cf49c7310914618d846291 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T11:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO ALVINO SAMPAIO DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2013.pdf: 8549821 bytes, checksum: 8d11d13bc0cf49c7310914618d846291 (MD5) Previous issue date: 2013-10-31 / O objetivo deste trabalho foi determinar e avaliar o comportamento anual do acúmulo de biomassa vegetal na Chapada do Araripe, a partir de dados do satélite Landsat 5-TM, com a combinação dos algoritmos SEBAL e CASA. Para a realização deste estudo foram obtidas 6 imagens, na órbita 217/ponto 65, nas datas de 30/07/2006, 18/08/2007, 21/09/2008, 24/09/2009, 13/10/2010, 29/08/2011 a que correspondem aos DJ de 211, 230, 264, 267, 286, 241, respectivamente. Avaliando a biomassa vegetal acumulada (Bio_Acum), obteve-se valores médios para a área de estudo iguais a 453,07 kg m-2, 486,50 kg m-2, 457,23 kg m-2, 571,82 kg m-2, 178,16 kg m-2 e 279,09 kg m-2, respectivamente para as referidas datas. Os elevados valores para a Bio_Acum na Chapada do Araripe, se deve ao fato de que a área com cobertura de árvores é responsável por aproximadamente 70% da biomassa estimada, onde o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) é superior a 0,65. / The objective of this study was to determine and evaluate the annual performance of the accumulation of plant biomass in the Araripe, data from Landsat-5 TM, with the combination of algorithms SEBAL and CASA. For this study 6 images were obtained, in orbit 217/65 point, on the dates of 30/07/2006, 18/08/2007, 21/09/2008, 24/09/2009, 13/10/2010, 29/08/2011 corresponding to the DJ 211, 230, 264, 267, 286, 241, respectively. Evaluating plant biomass accumulated (Bio_Acum) gave average values for the area equal to 453.07 kg m-2 486.50 kg m-2 study, 457.23 kg m-2 571.82 kg m-2, 178.16 kg m-2 and 279.09 kg m-2, respectively, for these dates. The high values for the Bio_Acum Araripe, is due to the fact that the coverage area of trees is responsible for approximately 70% of the estimated biomass, where the vegetation index (NDVI) is greater than 0.65.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-16T12:06:09Z No. of bitstreams: 1 Renato Lemos dos Santos.pdf: 967377 bytes, checksum: 5f634b800ecf5bac244fe8a4f8dfc83b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T12:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Lemos dos Santos.pdf: 967377 bytes, checksum: 5f634b800ecf5bac244fe8a4f8dfc83b (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / The cultivation of elephantgrass on Araripe plain in Pernambuco can be an alternative source of energy for calcination of gypsite. The region has a predominance of acidic Oxisols with high exchangeable Al in the subsurface, which is toxic for crops. The practice more feasible to reduce the toxicity of excess aluminum in that layer is the application of gypsum. Due to its mobility, the gypsum can be applied in the surface for acting in the subsurface soil. Therefore, the aim of this work was to assess the use of elephantgrass as an alternative source of energy as well as the implications of using mineral gypsum in the production of biomass and soil remediation. Thereby, the experiment was composed by three varieties of elephantgrass, such as, Cameroon, Gramafante and Roxo in the presence and absence of mineral gypsum through a factorial arrangement (3 x 2), with treatments arranged in 4 randomized blocks. The research was conducted at the Experimental Station of the Agronomic Institute of Pernambuco in Araripina/PE. The soil in the experimental area was classified as Oxisol of sandy loam texture class. At 128 days after planting was collected the leaf +3 for assessment of nutritional status of grass, at 213 days it was cut and measured the output of dry matter, nutrient content in the biomass, quantity extracted and efficiency of utilization of these nutrients, the levels of Neutral Detergent Fiber (NDF), Acid Detergent Fiber (ADF), lignin, moisture, higher heating value (HHV) of the varieties of grass, and also the energy yield of grass in the calcination of gypsite. Furthermore, after 221 days of treatment application, soil samples were collected at two depths (0.0-0.2 and 0.2-0.4 m) for evaluating the effect of mineral gypsum and cultivation of different varieties of elephantgrass on soil chemical characteristics. Cameroon elephantgrass was more demanding in Ca, K and P and the Gramafante grass in S. The Cameroon and Gramafante elephantgrass showed high yields of dry matter. Only the Cameroon variety had the production increased by application of mineral gypsum. As a result, this variety achieved 33 Mg ha-1 of dry matter. Gramafante elephantgrass can be recommended to the environments with restrictive availability of Ca and Mg and rich in S, and despite having higher content lignin and PCS, the largest energy production by unit area was observed by the Cameroon grass, that is recommended as an alternative source of energy for the region of the Gypsum Pole of the Araripe in Pernambuco. The levels of Ca2+, S-SO42-, Al3+ and its saturation were not affected by the application of mineral gypsum at subsurface. There was not leaching of Mg2+ and K+ of surface layer. The application of mineral gypsum reduced the pH of the soil at layer subsurface. The Cameroon cultivation provokes the increase in soil pH, reducing the Al content and saturation. The cultivation of this variety is recommended for the acid soils in the Plain Araripe, mainly as an alternative source of energy for calcination of gypsite for being useful in industrial processes of the Gypsum Pole of Araripe. / O cultivo de capim elefante na Chapada do Araripe em Pernambuco pode ser uma fonte alternativa de energia para calcinação de gipsita. No entanto é uma região com predominância de Latossolos ácidos com elevados teores de Al trocável em subsuperfície, que é tóxico às plantas. A prática mais viável para a redução da toxidez do excesso de Al nessa camada é a gessagem. Devido a sua mobilidade, o gesso pode ser aplicado em superfície para agir em subsuperfície. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de capim elefante como fonte alternativa de energia e as implicações do uso do gesso mineral na produção de biomassa e na correção do solo. Para isso, foram cultivadas em campo três variedades de capim elefante: Cameroon, Gramafante e Roxo na presença e ausência de gesso mineral em arranjo fatorial (3 x 2), com os tratamentos distribuídos casualmente em 4 blocos. O ensaio experimental foi conduzido na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco em Araripina/PE. O solo da área experimental foi classificado como LATOSSOLO AMARELO de classe textural franco-arenosa. Aos 128 dias após o plantio realizou-se coleta da folha +3 para avaliação do estado nutricional das plantas de capim e aos 213 dias, o corte e avaliação da produção de matéria seca, dos teores dos nutrientes na biomassa aérea, quantidade extraída e eficiência de utilização desses nutrientes, dos teores de Fibra em Detergente Neutro (FDN), Fibra em Detergente Ácido (FDA), lignina, umidade, Poder Calorífico Superior (PCS) das variedades de capim, e o rendimento energético do capim na calcinação de gipsita. Aos 221 dias após a aplicação dos tratamentos foram coletadas amostras de solo em duas profundidades (0,0-0,2 m e 0,2-0,4 m) para avaliar o efeito do gesso mineral e o cultivo das diferentes variedades de capim elefante sobre características químicas do solo. O capim elefante Cameroon foi mais exigente em Ca, K e P e o capim Gramafante em S. Os capins elefante Cameroon e Gramafante apresentaram elevadas produções de matéria seca, porém apenas a variedade Cameroon teve sua produção potencializada pela aplicação de gesso agrícola mineral, que alcançou 33 Mg ha-1 de matéria seca. O capim elefante Gramafante pode ser recomendado para ambientes restritivos a disponibilidade de Ca e Mg e fértil em S, e apesar de ter apresentado maior teor de lignina e maior PCS, a maior produção energética por unidade de área foi observado pelo capim Cameroon, sendo assim, recomendado como fonte alternativa de energia para a região do Pólo Gesseiro do Araripe em Pernambuco. Os teores de Ca2+, S-SO42-, Al3+ e sua saturação não foram influenciados pela aplicação de gesso mineral na camada subsuperficial. Não ocorreu lixiviação de Mg2+ e K2+ da camada superficial. A aplicação de gesso mineral reduziu o pH do solo na camada subsuperficial. O cultivo da variedade de capim Cameroon promoveu aumento do pH do solo, redução do teor e da saturação por Al, credenciando o cultivo dessa variedade como promissor para solos ácidos da Chapada do Araripe, principalmente como fonte alternativa de energia para calcinação de gipsita para uso nos processos industriais do Pólo Gesseiro do Araripe.