O objetivo do presente estudo foi identificar entre 10 óleos essenciais, os dois com maior capacidade mitigadora das emissões de metano proveniente da fermentação in vitro da microbiota ruminal de bovinos da raça Nelore (Etapa I), e o subsequente impacto da adoção destes dois óleos essenciais como estratégia nutricional para mitigação das emissões de metano in vivo por bovinos Nelore (Etapa II). Na primeira etapa, pela técnica de produção de gases in vitro foram avaliados a produção de gases acumulada, a degradabilidade, o fator de partição, a concentração de nitrogênio amoniacal, a produção de ácidos graxos de cadeia curta e a produção de metano com o uso dos óleos essenciais extraídos das seguintes plantas: anis estrelado (Illicium verum), citronela (Cymbopogon winterianus), cravo botão (Eugenia caryophyllus), eucalipto staigeriana (Eucalyptus staigeriana), eucalipto globulus (Eucalyptus globulus), gengibre (Zingiber officinale), ho wood (Cinnamomum camphora), melaleuca (Melaleuca alternifolia), orégano (Origanum vulgare) e tomilho branco (Thymus vulgaris). Todos os óleos essenciais foram testados em quatro doses; 0, 50, 250 e 500 mg/l de meio de incubação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro blocos, 10 tratamentos, quatro doses e duas réplicas dentro de cada bloco. Os procedimentos estatísticos foram obtidos com auxílio do programa SAS 9.3. Os resultados foram submetidos a análise de variância e regressão, com graus de liberdade desdobrados em efeitos linear e quadrático. A produção de gases acumulada sofreu efeito linear negativo (P<0,05) com o aumento dos níveis de inclusão dos óleos essenciais de citronela, ho wood, orégano e tomilho. A degradabilidade do substrato, a produção total de ácidos graxos de cadeia curta e a concentração de nitrogênio amoniacal não foram afetadas (P>0,05) por nenhum dos tratamentos. As menores produções líquidas de metano estiveram associadas às menores produções acumuladas de gases, nas quais os óleos essenciais de orégano e de tomilho tiveram maior poder mitigador de metano em doses acima de 250 mg/l. Esses mesmos óleos essenciais (tomilho e orégano) mostraram ser os mais promissores para o uso em dietas de bovinos por apresentarem as maiores eficiências na mitigação da produção de metano sem afetar a degradação do substrato, sugerindo provável efeito inibitório sobre a população de arqueias metanogênicas. Na etapa II, os óleos essenciais de orégano e de tomilho foram avaliados através de um delineamento experimental em quadrados latinos 3x3 replicados com três períodos de 21 dias cada, no qual seis bovinos da raça Nelore foram alimentados com dieta total composta de 70% silagem de milho e 30% concentrado a base de milho e farelo de soja. Os óleos essenciais foram inclusos na dieta na quantidade de 3 ml por kg de concentrado. Foram mensurados o consumo, a digestibilidade aparente total (da MS, da FDN e da FDA), os parâmetros ruminais (pH, concentração de nitrogênio amoniacal e de ácidos graxos de cadeia curta) e a emissão de metano (através da técnica do gás traçador SF6). As análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa SAS 9.3, utilizando o procedimento MIXED. O efeito de tratamento foi separado pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A inclusão dos óleos essenciais de orégano ou de tomilho na dosagem avaliada in vivo, não foi suficiente para promover mudanças significativas (P>0,05) em nenhum dos parâmetros avaliados. / The objective of this study was to identify two out of 10 essential oils with the greatest capacity to mitigate methane emissions through an in vitro fermentation assay using ruminal microorganisms of Nellore cattle (Step I), and the subsequent impact of the use of these two essential oils as a nutritional strategy to mitigate methane emissions in vivo trial with Nellore cattle (Step II). In the step 1, it was evaluated through in vitro gas production technique the accumulated gas production, degradability, partitioning factor, ammoniacal nitrogen concentration, short chain fatty acid production and methane production, with the use of essential oils extracted from the following plants: anise (Illicium verum), citronella (Cymbopogon winterianus), clove (Eugenia caryophyllus), eucalyptus staigeriana (Eucalyptus staigeriana), eucalyptus globulus (Eucalytus globulus), ginger (Zingiber officinale), melaleuca (Melaleuca alternifolia), oregano (Origanum vulgare) and white thyme (Thymus vulgaris). All essential oils were tested in four doses; 0, 50, 250 and 500 mg / l of incubation solution. The experimental design was in randomized blocks, with four blocks, 10 treatments, four doses and two replicates within each block. The statistical procedures were done with the help of the SAS 9.3 program. The results were analyzed by analysis of variance and regression, with degrees of freedom unfolded in linear and quadratic. Accumulated gas production had a linear negative effect (P <0.05) with increasing the inclusion level of the essential oils of citronella, ho wood, oregano and thyme. Substrate degradability, total short chain fatty acid production and ammoniacal nitrogen concentration were not affected (P> 0.05) by treatments. The lower liquid methane yields were associated with lower accumulated gas production, in which oregano and thyme essential oils were the more potent at doses greater than 250 mg / l. These essential oils (thyme and oregano) were the most promising for use in cattle diets because they were the most effective for methane mitigation without affecting substrate degradation, suggesting a probable inhibitory effect on the methanogenic arqueas. In step II, the essential oils of oregano and thyme were evaluated through an experimental design in replicate 3x3 Latin squares with three periods of 21 days each, in which six Nellore cattle were distributed in the control, oregano oil and thyme oil treatments, were fed a total diet composed of 70% corn silage and 30% of concentrate based on ground corn and soybean meal. The essential oils were included in the diet 3 ml per kg of concentrate. Intake, total apparent digestibility (DM, NDF and ADF), ruminal parameters (pH, concentration of ammoniacal nitrogen and short chain fatty acids) and methane emission (through SF6 tracer gas) were measured. The inclusion of the essential oils of oregano or thyme in the dosage evaluated was not sufficient to promote significant changes (P> 0.05) in any of the outcomes evaluated.

No panorama atual de mudanças climáticas, o Metano (CH4) é considerado o segundo principal gás de efeito estufa antrópico. Este trabalho teve como objetivo estudar o papel da Amazônia na emissão global de CH4, sendo esta a maior floresta tropical do mundo. Neste estudo foram realizados perfis verticais, utilizando aviões de pequeno porte, desde 150 m da superfície até 4,4 km, em quatro localidades da Bacia Amazônica, formando um grande quadrante abrangendo toda a Bacia. Os locais foram: próximo a Santarém (SAN; 2,8°S, 54,9°O), Alta Floresta (ALF; 8,8°S, 56,7°O), Rio Branco (RBA; 9,3°S, 67,6°O) e Tabatinga (TAB; 5,9°S, 70,0°O). Foram realizados quatro anos (2010-2013) de medidas contínuas em escala regional, quinzenalmente, totalizando 293 perfis verticais. Até o presente momento estas medidas são únicas e representam uma nova abordagem nas emissões nesta escala. Foram calculados os fluxos de CH4 nestas quatro localidades por meio do Método de Integração de Coluna e os fluxos anuais foram calculados através de média proporcional, considerando a área de influência de cada localidade. Os anos de 2010 e 2012 foram anos de seca, enquanto 2011 e 2013 foram anos com precipitação acima da média na Amazônia. Dos quatro anos de estudo apenas 2011 apresentou uma temperatura inferior a média. Os resultados obtidos mostraram que a Amazônia atua como uma importante fonte de CH4, com uma emissão de 25,4 Tg ano-1 (4% - 5% da emissão global), considerando a área da Amazônia Brasileira (4,2 milhões de km2). As emissões nesta região apresentaram variações regionais e anuais, com maiores emissões nos anos de seca. A emissão pela queima de biomassa não foi significativa nas regiões de estudo, enquanto as estimativas de emissões por fermentação entérica e manejo dos dejetos de animais foram significativas na maioria destas regiões. Os resultados obtidos ressaltam a importância da realização de estudos em escala regional para esclarecer o comportamento de toda a área da Bacia Amazônica Brasileira. / In the current scenario of climate change, Methane (CH4) is the second main anthropogenic greenhouse gas. This work aimed to study the role of Amazon in the global CH4 emission, which is the largest rainforest in the world. In this study vertical profiles were performed using small aircraft, from 150 m from the surface to 4.4 km in four sites in the Amazon Basin, forming a large quadrant covering the entire basin. The sites were: near Santarem (SAN, 2.8°S, 54.9°W), Alta Floresta (ALF, 8.8°S, 56.7°W), Rio Branco (RBA, 9.3°S, 67.6°W) and Tabatinga (TAB, 5.9°S, 70.0°W). Were made four years (2010-2013) of continuous measures on a regional scale, every two weeks, with a total of 293 vertical profiles. Until now these measures are unique and represent a new approach in emissions on this scale. The CH4 fluxes were calculated in these four locations through the Column Integration Technique and annual fluxes were calculated using proportional average, considering the area of influence of each location. The years 2010 and 2012 were years of drought, while 2011 and 2013 were years with total precipitation higher than the average in the Amazon. In these four years of study only in 2011 showed a lower average temperature. The results showed that the Amazon was a source of CH4, with an annual emission of 25.4 Tg (4% - 5% of global emission), considering the Brazilian Amazon area (4,2 millions km2). Emissions in this region presented regional and annual variations, with more emissions during drought years. Emissions from biomass burning was not significant, while emissions from enteric fermentation was significant in the study areas. The results obtained highlight the importance of make studies with regional scale and long temporal series to clarify the behavior of the entire Brazilian Amazon area.

In Brazil, estimate of methane (CH4) emission for the National Greenhouse Gas Inventory is carried out using the empirical Tier 2 approach published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Although, IPCC recommends the use of a more specific, mechanistic Tier 3 approach, this is hampered by a lack of consolidated data for development, evaluation and application of such a Tier 3 approach. The purpose of the present modelling study was to evaluate whether a Tier 3 approach instead of the Tier 2 approach has merit in estimating the effect of improvement of diet quality by feeding supplements on CH4 emission, calculated by both a Tier 2 and an extant Tier 3 approach. Six systems of beef cattle production in Brazil were considered which differed inage at slaughter mainly due to diet quality (ranging from 14 to 44 months). The systems studied encompass most of the range of slaughter age and feeding methods observed and the differences between them can be considered realistic for variation in current Brazilian practice of beef production. Estimates of feed quality and animal performance were based on published Brazilian studies and on data from a Brazilian inventory on enteric CH4. Both Tier 2 and Tier 3 approaches estimated a large variation in CH4 emission for the six production systems. The highest level of enteric CH4 emission (168 and 145 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively) was estimated for the system with slaughter after 44 months and the lowest with slaughter after 14 months (35 and 31 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively). The general trend was a profound increase of CH4 emission with increase of age-at-slaughter. Methane estimates depended strongly on the modelling approach adopted. Using the Tier 3 approach in the present study with the assumptions made for the six Brazilian beef production systems indicated substantially lower estimates of enteric CH4 compared to the IPCC Tier 2 approach. The Ym values (fraction of gross energy intake emitted as CH4) estimated by the Tier 3 approach for separate growing periods (seasons) within the different systems ranged between 0.044 and 0.070, and between 0.049 and 0.058 when averaged for the whole growing period (cf. 0.065 with Tier 2). Model estimates should be confirmed by evaluation against independent in vivo data obtained under local Brazilian conditions of beef production. / No Brasil, a estimativa de emissão de metano no inventário nacional sobre a emissão de metano (CH4) é realizada pela abordagem Tier 2, recomendada pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Embora o IPCC recomende o uso do Tier 3, uma abordagem mais complexa, a aplicação desta no Brasil é dificultada pela falta de dados consolidados para o desenvolvimento, avaliação e aplicação do modelo. O objetivo deste trabalho foi estimar o efeito da melhoria da qualidade da dieta na emissão entérica de CH4, em sistemas de produção de gado de corte brasileiros, pelos métodos Tier 2 e Tier 3. A emissão entérica de CH4, foi estimada em seis sistemas de produção de bovinos de corte, do desmame até abate. Os sistemas estudados abrangeram os métodos de alimentação mais praticados na produção de carne bovina brasileira. A qualidade da alimentação e desempenho animal foram estimados baseados em estudos publicados na literatura. Ambas as abordagems Tier 2 e 3 estimaram efeito da suplementação sobre a emissão de CH4. As estimativas do Tier 2 e 3, no sistema de abate aos 44 meses, apresentaram maior emissão de CH4 entérico comparados aos outros sistemas, resultando em valores de 168 e 145 kg de CH4 por animal, respectivamente. Por outro lado, o sistema de abate aos 14 meses, apresentou menor emissão de CH4, comparados aos outros sistemas, em valores de 35 e 31 kg de CH4 por animal abatido, respectivamente. A tendência geral foi um aumento de emissão de CH4 com o aumento da idade de abate. Usando a abordagem Tier 3 para as condições brasileiras resultou valores menores de CH4 entérico em comparação a Tier 2. Os valores Ym (fração de ingestão de energia bruta emitido como CH4) estimados pela Tier 3, nas diferentes estações, variou entre 0,044 e 0,070, e para diferentes sistemas de produção entre 0,049 e 0,058. Por outro lado a média para todo o período de crescimento foi 0,065 para Tier 2. Essas estimativas devem ser confirmados com dados in vivo obtidos em condições locais, com intuito de melhorar o modelo Tier.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 426637.pdf: 447762 bytes, checksum: 7b2f391d05b4d2b32a1199555399ce88 (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / As emiss?es antr?picas de gases de efeito estufa t?m contribu?do significativamente para o aumento da temperatura m?dia do planeta, sendo respons?vel por altera??es clim?ticas que j? s?o observadas atualmente. Neste contexto, o sequestro geol?gico de carbono (CCS) ? uma atividade promissora que visa contribuir para a redu??o de emiss?o de gases causadores do efeito estufa e a mitiga??o de altera??es clim?ticas, por meio do armazenamento de CO2 em forma??es geol?gicas adequadas. Visando contribuir para o planejamento e direcionamento de investimento e pesquisas em sequestro de carbono no Brasil, foi feita nesta pesquisa uma an?lise espacial-t?cnica-econ?mica de associa??o entre fontes estacion?rias emissoras de CO2, infraestrutura de transporte e reservat?rios geol?gicos para implanta??o de CCS em larga escala na Bacia de Campos, Brasil. Os dados coletados foram analisados atrav?s de um sistema de informa??es geogr?ficas (SIG) e de modelagem econ?mica desenvolvida na Universidade de Utrecht (Holanda). Os resultados mostram que a Bacia de Campos possui grande potencial para armazenamento de CO2 nos 17 campos de petr?leo analisados ([texto suprimido]), sendo que 75,8% da capacidade corresponde aos campos de Marlim, Barracuda, Albacora e Roncador. [texto suprimido]. O custo m?dio para implementa??o de CCS em larga escala tamb?m foi estimado atrav?s de modelagem de cen?rios de redu??o de emiss?es de CO2 em 35, 30, 20 e 10 Mt por ano. A quantidade de ?leo potencialmente recuper?vel com a pr?tica de recupera??o avan?ada de ?leo (EOR) tamb?m foi estimada para cada cen?rio de redu??o de emiss?es.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2017-10-31T16:39:49Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-11-10T12:35:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-10T12:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Growing concern about global warming and reducing greenhouse gas emissions in the atmosphere has driven the development of technological options to reduce the negative impacts of human activities, and CO2 capture and storage is one of them. Solid adsorbent materials are being used with the aim of adsorbing polluting gases. Metal-Organic Frameworks (MOFs) are a class of porous materials of great potential for adsorption of greenhouse gases, formed by the connection of metallic ions and organic binders. In this context, the objective of this work is to synthesize the MOF of type NH2-MIL-53(Al), to characterize and evaluate its use in the adsorption of carbon dioxide. For synthesis of the MOF, a hydrothermal process was used in a PFA closed reactor (155 ?C) with subsequent washes and resuspensions, obtaining an average mass yield of 90%. The obtained MOF was characterized with the use of the techniques such as SEM-FEG-EDS, elemental analysis, FAAS, XRF, FTIR, TGA, XRD/Refinement by the Rietveld Method and MAS-NMR, exhibiting characteristics of the structure NH2-MIL-53(Al). For the adsorption and desorption tests of CO2 the synthesized material was used as a powder in a fixed bed system. The synthesized MOF presented CO2 adsorption capacity of 0.13 mmol g-1 and SBET of 27 m2 g-1, lower than that reported in the literature, which were attributed to the presence of occluded binder in the pores of the material. The calculated average cost for the synthesis of the MOF in the laboratory was 34% of the value of the non-functionalized commercial standard available in the market. The residual solvent purification process from the MOF synthesis proved to be satisfactory, completely removing the DMF and with a residual contribution of methanol of only 0.00008%. / A crescente preocupa??o com o aquecimento global e com a redu??o das emiss?es de gases de efeito estufa na atmosfera tem impulsionado o desenvolvimento de op??es tecnol?gicas para redu??o dos impactos negativos das atividades humanas e, a captura e armazenamento de CO2 ? uma delas. Materiais s?lidos adsorventes est?o sendo utilizados com o objetivo de adsorver gases poluentes. Os Metal-Organic Frameworks (MOFs) s?o uma classe de materiais porosos de grande potencial para adsor??o de gases de efeito estufa, formados pela conex?o de ?ons met?licos e ligantes org?nicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho ? sintetizar o MOF do tipo NH2-MIL-53(Al), caracterizar e avaliar seu uso na adsor??o de di?xido de carbono. Para s?ntese do MOF foi utilizado processo hidrot?rmico em reator fechado de PFA (155 ?C) com posteriores lavagens e resuspens?es, obtendo um rendimento m?ssico m?dio de 90%. O MOF obtido foi caracterizado com o uso das t?cnicas como MEV-FEG-EDS, an?lise elementar, FAAS, FRX, FTIR, TGA, DRX/Refinamento pelo M?todo Rietveld e MAS-RMN, apresentando caracter?sticas da estrutura NH2-MIL-53(Al). Para os testes de adsor??o e dessor??o de CO2 o material sintetizado foi utilizado sob a forma de p? em sistema de leito fixo. O MOF sintetizado apresentou capacidade de adsor??o de CO2 de 0,13 mmol g-1 e SBET de 27 m2 g-1, inferiores ao reportado pela literatura, e que foram atribu?dos a presen?a de ligante oclu?do nos poros do material. O custo m?dio calculado para s?ntese do MOF em laborat?rio foi de 34% do valor do padr?o comercial n?o funcionalizado dispon?vel no mercado. O processo de purifica??o do solvente residual da s?ntese do MOF demonstrou ser satisfat?rio, removendo completamente o DMF e com uma contribui??o residual de metanol de apenas 0,00008%.

Entre as principais oleaginosas eleitas para a produção de biodiesel, encontra-se a mamona (Ricinus communis L.), por possuir elevado teor de óleo, conhecido como óleo de rícino, extraído pela prensagem das sementes, contendo 90% de ácido graxo ricinoléico, o qual confere ao óleo suas características singulares, possibilitando ampla gama de utilização industrial. A produção brasileira de mamona concentra-se na caatinga baiana. A agricultura desta região, embora seja feita sem o uso de insumos agrícolas mantém uma produtividade regular. Com isso, tornou-se importante avaliar o efeito ambiental desta cultura sobre os estoques de C (carbono) e N (nitrogênio) no solo e os mecanismos de sua manutenção. Este trabalho foi realizado em solos de uma fazenda na região de Irecê-BA, tendo como objetivos calcular os estoques de C e N no solo; calcular o fluxo de gases do efeito estufa dos resíduos de mamona; calcular os valores C e N da biomassa microbiana no solo (BMS) e analisar o perfil da comunidade de bactérias fixadoras de N2 no solo por PCR-DGGE. Os resultados indicaram a ausência de variações nos estoques de C entre os tratamentos de mamona com 10, 20 e 50 anos de cultivo (48 Mg ha-1) sendo superados pelos valores encontrados na caatinga (90 Mg ha-1); mesma condição para o estoque de N (5,3 Mg ha-1 nos tratamentos de mamona e 8 Mg ha-1 na caatinga). Já os valores de C-microbiano foram superiores na caatinga, mas não apresentaram diferenças entre os cultivos de mamona; para o N-microbiano, os valores não sofreram diferenças entre as camadas, porém foram inferiores no tratamento de mamona com 10 e 50 anos de cultivo. O fluxo de gases de N-N2O e C-CO2 foram maiores para o tratamento com aplicação de resíduos orgânicos de mamona chegando a 160 mg m-2 h-1 de C-CO2 e 600 mg m-2 h-1 de N-N2O. O teste de redução de acetileno (ARA) e a análise de DGGE indicaram que o perfil da comunidade de bactérias diazotróficas do solo nos diferentes tratamentos sofreu alteração e permitiu a estocagem de N no solo durante os 50 anos de cultivo viabilizando, ambientalmente, a produção de mamona nesta região. / Among the main oils elected for biodiesel production is the castor bean (Ricinus communis L.) for its high oil content, known as castor oil extracted by pressing the seeds containing 90% ricinoleic acid, which gives the oil its unique features, allowing a wide range of industrial use. Brazilian production of castor oil is concentrated in the tropical dry forest of Bahia. Farming in this region, although it is made without the use of agricultural inputs remains a regular productivity. With this, it became important to assess the \"environmental effect\" of this culture on the stocks of C (carbon) and N (nitrogen) in soil and the mechanisms for its maintenance. This work was carried out in soils of a farm in Irecê-BA, aimed to calculate the stocks of C and N in soil, calculated the flows of greenhouse gases from oil waste; to figure out the values of carbon (C) and nitrogen (N) of microbial biomass in soil (BMS and to analyze the profile of the community of N2-fixing bacteria in soil through denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Results indicated the absence of changes in C stocks between treatments of castor oil with 10, 20 and 50 years of cultivation (about 48 Mg ha-1) being outweighed by values found in the tropical dry forest (90 Mg ha-1); same condition verified for the stock of N (5.3 Mg ha-1 treatments of castor and 8 Mg ha-1 in tropical dry forest). As for values of microbial-C, they were higher in the tropical dry forest and did not present differences between the cultures of castor oil; regarding microbial-N values, there have not been differences between the layers, but they were lower for castor oil with 10 and 50 years of cultivation. The gases flow accumulated N-N2O was significantly higher than that of CCO2 and higher for the treatment of soil with organic fertilizer castor reaching 160 mg m- 2 h-1 of C-CO2 and 600 mg m-2 h-1 of N-N2O. ARA analysis and DGGE indicated that the profile of the diazotrophic community of soil in different treatments had change, allowing the storage of N in soil during the 50 years of cultivation enabling, in environmental terms, the production of castor oil in this region.

Orientador: Marcela Kotsuka da Silva Câmara Bastos. / Coorientador: Henry França Meier. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Introdução. O aquecimento global resultante do aumento nas concentrações de gases de efeito estufa (GEE) é um dos principais problemas ambientais que o mundo enfrenta atualmente. Atividades humanas estão alterando a composição da atmosfera através da emissão de GEE, particularmente dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O). Os veículos automotores são uma importante fonte de emissão desses gases, tanto diretamente, através da emissão de gases pelo escapamento, como também através das emissões oriundas do processo de produção e manipulação dos combustíveis usados pelos mesmos. Objetivo. Obter, de uma amostra de veículos típicos da frota do estado de São Paulo, os valores da emissão dos principais gases de efeito estufa (CO2, CH4, N2O) presentes no gás de escapamento de veículos leves de passageiros equipados com motores de ignição por centelha (ciclo Otto), utilizando os combustíveis gasool 22, AEHC e GNV. Métodos. Os veículos foram ensaiados em dinamômetro de chassis, seguindo ciclo de condução e amostragem dos poluentes conforme Norma ABNT NBR 6601, para medição da emissão de escapamento; e pela Norma ABNT NBR 11481, adaptada para a medição das emissões fugitivas de metano. Além dos métodos de análise dos gases prescritos nestas Normas, foram utilizados os métodos FTIR (Fourier Transform InfraRed) para medição de CO2, CH4 e N2O e NDIR (Non Dispersive InfraRed) para medição de N2O. Resultados. As emissões médias, em g/km, de GEE presentes no gás de escapamento dos veículos ensaiados foram, respectivamente para os veículos movidos a AEHC, gasool 22 e GNV, de 193,1, 193,5 e 170,9 para o CO2; 0,050, 0,051 e 0,590 para o CH4 e 0,017, 0,068 e 0,033 para o N2O. A emissão fugitiva média de CH4 devido a vazamentos no sistema de alimentação dos veículos movidos a GNV ensaiados foi de 0,0412 g/hora. Conclusão. Embora o principal gás de efeito estufa emitido diretamente por automóveis seja sem dúvida o CO2, os gases CH4 e N2O podem contribuir de maneira significativa para a emissão total de GEE e por isso não podem ser desprezados. Apesar de a emissão de GEE por veículos ser apenas uma fração do total da emissão global, o aumento da frota mundial de veículos pode tornar essa fonte de emissão cada vez mais significativa. / Introduction. Global warming resulting from increased concentrations of greenhouse gases (GHG´s) is one of the major environmental problems the world faces today. Human activities are changing the composition of the atmosphere through the emission of GHG´s, particularly carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O). The vehicles are a source of emissions of these gases, both directly, through the emission of exhaust gases, as well as by emissions from the production process and handling of fuels used by them. Objective. To get, for a sample of typical vehicles of the fleet of the state of São Paulo, the values of the emission of the main greenhouse gases (CO2, CH4, N2O) presents in the gas of exhaust pipe of light duty passengers vehicles equipped with engines of spark ignition (Otto cycle), using the fuels gasohol 22, ethanol and CNG. Methods. The vehicles were tested on a chassis dynamometer, following driving cycle and sampling of the pollutants by the Standard ABNT NBR 6601, for measuring the exhaust emission, and the Standard ABNT NBR 11481, adapted for the measurement of fugitive emissions of methane. In addition to the methods of analysis of these gases prescribed by those standards, were used the methods FTIR (Fourier Transform InfraRed) for measurement of CO2, CH4 and N2O and NDIR (Non dispersive InfraRed) for measurement of N2O. Results. The average emissions of GHG´s in the exhaust gas of the vehicles tested were, respectively for the AEHC, gasohol and CNG vehicles, and expressed in g / km, of 193.1, 193.5 and 170.9 for CO2, 0.050, 0.051 and 0.590 for CH4 and 0.017, 0.068 and 0.033 for N2O. The average CH4 fugitive emissions due to leaks in the supply system of the CNG vehicles tested was 0.0412 g / hour. Conclusion. Although the main greenhouse gas emitted directly by car is undoubtedly the CO2, the gases CH4 and N2O can contribute significantly to the total emission of GHG´s and therefore can not be neglected. Although the emission of GHG´s by vehicles is only a fraction of total global emissions, increasing the fleet of vehicles may make this source of emissions increasingly significant.

Nos últimos anos a demanda de energia tem crescido gradativamente, sendo a principal fonte de energia os combustíveis fósseis. Porém, estes aumentam a concentração de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera – sendo o CO2 o principal responsável do aquecimento global. Uma das alternativas que vem sendo investigada nos últimos anos são os chamados metal-organic frameworks (MOFs), estruturas formadas por íons ou clusters de metais unidos por ligantes orgânicos com alta porosidade. Como os líquidos iônicos (LI) vêm sendo também estudados para captura de gases, foi desenvolvido um estudo teórico-experimental de compósitos formados por MOFs e líquidos iônicos com o objetivo de investigar o potencial de aplicação destes materiais na captura de gases. Foram sintetizados e caracterizados por diferentes técnicas dois novos compósitos –formados pela MOF-5 e o líquido iônico BMIm[BF4] e outro formado pela MIL-53(Cu) e BMIm[BF4]. Foram também realizados cálculos de DFT a fim de verificar as interações entre estes compósitos e gases distintos. Foi verificada a formação de um novo análogo da MIL-53 (Cu), que apresentou maior capacidade de captura de CO2 do que a MIL-53 (Cu) e que apresentou estabilidade frente à agua. Foi também obtido um novo compósito formado pela MOF-5 no BMIm[BF4] que também apresentou estabilidade frente à agua. Já para os resultados teóricos obtidos, foi verificado que a MOF-5 apresentou grande instabilidade frente à agua, sendo este fator já verificado experimentalmente. Devido ao alto custo computacional, foram realizados, baseado na literatura, cálculos envolvendo o cluster de ambas as MOFs, o ligante das mesmas, o líquido iônico em questão e gases distintos. Foi verificada a magnitude das interações entre o ligante e os gases, sendo que novamente a maior interação foi com a água. Foi também verificado que, após a adição do LI nos sistemas, aumentou-se a seletividade na adsorção dos gases, sendo que a maior interação foi com o SO2, favorecendo a adsorção deste gás e diminuindo a afinidade pela água destas MOFs. Desta forma, foi possível verificar que a adição de LI na síntese dos compósitos aumentou a seletividade por outros gases e diminuiu a afinidade pela água, mostrando seu grande potencial industrial de aplicação. / In the last years the energy demand has grown directly, being the main source of energy fossil fuels. However, they raise the concentration of greenhouse gases in the atmosphere – being the CO2 the main responsible for the global warming. One of the alternatives that has been investigated over the past years are the metal-organic frameworks (MOFs), structures formed by ions or clusters of metals bonded by organic ligands with high porosity. Since the ionic liquids (IL) has also been studied for gases capture, it was developed a theoretical-experimental study of composites formed by MOFs and ionic liquids with the goal of investigate the application potential of these materials for gases capture. It was synthesized and characterized by different techniques two new composites – formed by MOF-5 and the ionic liquid BMIm[BF4] and another one formed by MIL-53 (Cu) and the BMIm[BF4]. It was also performed DFT calculations towards determine the interactions between these composites and distinct gases. It was verified the formation of a new analogue of MIL-53 (Cu) that presented larger capacity in the capture of CO2 that MIL-53 (Cu) and presented water stability. It was also obtained a new composite formed by MOF-5 in the BMIm[BF4] that also presented water stability. For the theoretical results obtained, it was verified that the MOF-5 presented large water instability that was already verified experimentally. Due to the high computational cost, it was performed, based on the literature, calculations involving the cluster of both the MOFs, the ligand of them, the ionic liquid and distinct gases. It was verified the magnitude of the interactions between the ligand and the gases, being that again the biggest interaction was with water. It was also verified that, after the addition of IL in the systems, the selectivity in the adsorption of the gases was raised, being the largest interaction with SO2, favoring the adsorption of this gas and decreasing the affinity for water by these MOFs. Therefore, it was possible to verify that the addiction of IL in the synthesis of the composites raised the selectivity for others gases and decreased the water affinity, showing its great industrial potential of application. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Em função do tamanho do rebanho bovino e do sistema extensivo de produção, o Brasil produz uma significativa quantidade de gases de efeito estufa (GEE), principalmente de metano (CH4). O aumento das emissões desses gases pode elevar a temperatura do planeta, com conseqüências ambientais imprevisíveis e potencialmente negativas. Porém, a emissão de CH4 varia em função do sistema de produção, da ingestão de matéria seca, da digestibilidade da dieta e das características animais. As emissões de CO2 a partir de combustíveis fósseis também variam em função das tecnologias de produção utilizadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo que permitisse estimar a emissão de CH4 e outros GEE pela pecuária de corte. Este modelo foi utilizado para avaliar o impacto de diferentes sistemas de produção. As fontes de GEE dos animais consideradas no modelo foram o CH4 proveniente da fermentação entérica e o óxido nitroso (N2O) originário do N da urina e das fezes. Foi considerado o CO2 proveniente da fabricação, transporte e distribuição dos insumos necessários à produção dos alimentos utilizado no pasto e no confinamento, bem como o N2O resultante do uso de fertilizantes nitrogenados. As entradas do modelo incluíram área, curva de produtividade e de qualidade da forragem, eficiência de pastejo, produtividade do milho para silagem e grão e os índices zootécnicos do rebanho. Foram utilizadas equações para estimativa da produção de metano em função da qualidade do alimento e do consumo de cada categoria do rebanho. O consumo, ganho de peso e índices zootécnicos são calculados em função da quantidade e qualidade dos pastos e suplementos. Simularam-se 3 sistemas de produção de ciclo completo sempre em uma unidade de produção de 1000 ha totais e 800ha úteis: sistema representando os índices da média brasileira (MB); sistema denominado intensivo a pasto (IP); e sistema intensivo a pasto incorporando à terminação em confinamento (IPC). No sistema MB as produções anuais de CH4 e CO2 equivalente total (CO2-eq) foram respectivamente de 30.740 e 783.283 kg, no sistema IP de 53.085 e 1.353.426 kg e no sistema IPC de 54.274 e 1.382.774 kg. A maior produção de metano e GEE totais nos sistemas mais intensivos são função da maior produtividade vegetal, maior capacidade de suporte e maior uso de insumos. As produções anuais estimadas de carne nos sistemas MB, IP e IPC foram respectivamente de 39.401, 95.942 e 115.294 kg de carcaça. Consequentemente, as produções de CO2-eq totais por unidade de carcaça produzida foram de 19,9, 14,1 e 12,3 kg de carcaça por kg de CO2-eq respectivamente para os sistemas MB, IP e IPC. O modelo demonstra que a produção de CH4 e CO2 equivalente totais por unidade de área aumentam, porém há redução de 29 e 12% nas emissões de GEE por unidade de carne produzida nos sistemas intensificados, IP e IPC respectivamente. A produção de grãos resulta em maiores emissões de GEE provenientes de combustíveis fósseis. Entretanto, o uso estratégico dos grãos na fase final de terminação aumenta a produtividade do sistema de forma a reduzir a produção de metano por unidade de carne e reduzir o impacto desta atividade sobre o clima. / Due to the size of the cattle herd Brazil produces a significant amount of greenhouse gases (GHG), mainly methane (CH4). Increasing emissions of greenhouse gases can raise the temperature of the earth, with potentially negative yet unpredictable environmental consequences. The emission of CH4 varies depending on dry matter intake, diet digestibility and animal characteristics. The aim of this work was to develop a model to estimate the emissions of CH4 and other greenhouse gases for different beef cattle production systems. Sources of GHG considered in the model were CO2, CH4 from enteric fermentation and nitrous oxide (N2O). The CO2 from manufacturing, transport and distribution of inputs were considered in the model, as was the N2O resulting from nitrogen fertilizers use. The inputs include area, forage productivity and quality curves, grazing efficiency, productivity of corn silage and corn grain and herd reproductive and productive parameters. Equations were used to estimate the methane production according to food quality and intake of each herd category. Three production systems from calving to slaughter were simulated in a total farm area of 1000 ha with 800 ha of effective production: a) a system representing the average Brazilian productivity averages (MB); b) a system representing an intensive grazing (IP); c) the same intensive grazing system using a short-term feedlot finishing period (IPC).The annual production of CH4 and CO2 were 30.740 and 783.283 kg for the MB system; 53.085 and 1.353.426 kg for the IP system and 54.274 and 1.382.774 kg for the IPC system. The higher total production of CH4 and GHG in intensive systems is expected due to higher crop productions and use of inputs. Production of MB, IP and IPC systems were 39.401, 95.942 and 115.294 kg of carcass, respectively. The total CO2-eq productivity by unit of carcass were 19,9, 14,1, 12,3 kg of carcass per kg of CO2-eq. The model demonstrates that CH4 and CO2-eq production per unit of area increase, however there is a reduction of 29 and 12% in GHG emissions per unit of meat produced in the intensified systems, IP and IPC respectively. Grain production results higher GHG emissions, due to the use of fossil fuels. However, the strategic use of grains for finishing results in large increases in productivity, reducing methane production per unit of meat. This may allow for a reduction in the impact of this activity on the climate.