Orientador: Newton La Scala Júnior / Coorientador: Eduardo Barretto de Figueiredo / Banca: Glauco de Souza Rolim / Banca: Janaína Braga do Carmo / Resumo: O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar mundial, e 70% da produção desta cultura se concentra nas regiões Centro-Sul. O Município de Barretos está localizado na região Centro-Norte do Estado de São Paulo e detém atualmente uma área cultivada de cana estimada em 73.668 hectares, o que representa aproximadamente 1,36% da produção do Estado de São Paulo. Este trabalho estima baseado nos dados gerados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Canasat, INPE) e metodologias para inventário de emissões do IPCC, as emissões de gases de efeito estufa (GEE) desta região no período de 2006 a 2011 em função das etapas de manejo agrícola da cana-de-açúcar associados ao plantio (reformada e expansão), tratamento de soqueira (cana queimada e crua) e colheita (manual queimada e mecanizada crua). A partir deste estudo, pode-se observar uma expansão na área cultivada da cana-de-açúcar na localidade que foi de 69,76% no período estudado, e mesmo com esse crescimento, as fontes de emissões dos GEE reduziram de 3,4 t CO2eq ha-1 para 2,54 t CO2eq ha-1 entre os anos de 2006 e 2011, resultando em uma redução de 25,30% das emissões por área durante esse período. Os resultados deste estudo indicam que a redução progressiva da queimada que antecedente a colheita é um fator determinante para redução das emissões por hectare produzido, sendo esta prática de queimada, responsável em média por 73,63% dos totais de emissões das operações de colheita. Conclui-se que apesar da área cultivada ter sofrido uma considerável expansão, os níveis de emissões por área ou por tonelada de cana produzida diminuíram. Isso só foi possível devido à conversão no sistema de manejo da colheita antes realizada como manual queimada, e gradativamente convertido para mecanizada crua / Abstract: Brazil is the largest producer of sugarcane worldwide, 70% of the production of this crop is concentrated in the Mid-South. The city of Barretos is located in the center-north of the state of São Paulo and currently holds a cultivated area of 73,668 hectares estimated sugarcane, which represents approximately 1.36% of the production of the State of São Paulo. Based on data generated by the National Institute for Space Research (INPE) through the project will Canasat estimated emissions of greenhouse gases (GHG) in this region in the period 2006 to 2011 according to the stages of agricultural management of sugarcane associated with planting sugar (reformed / expansion), treatment of stumps (burned / raw mechanized) and harvesting (manual burned / raw mechanized). From this study, it can be seen an expansion in acreage of sugarcane in the city which was 69.76% during the study period, and even with this growth, the sources of GHG emissions reduced by 3.4 t CO2eq ha-1 to 2.54 t ha-1 CO2eq between the years 2006 and 2011, resulting in a 25.30% reduction in emissions per hectare during this period. The results of this study indicate that the progressive reduction of fire which antecedent harvest is an important factor for reducing emissions, and this practice of burning, responsible for an average of 73.63% of the total emissions from harvesting operations. We conclude that although the acreage has suffered a considerable expansion, emission levels per area or per ton of cane produced decreased this was only possible due to the conversion of crop management system performed as manual before burning, and gradually converted to green mechanized / Mestre

Orientador: Gener Tadeu Pereira / Coorientador: Newton La Scala Junior / Banca: Liziane de Figueiredo Brito / Banca: Morel de Passos e Carvalho / Resumo: A dinâmica da emissão de CO2 do solo (ECO2) para a atmosfera é influenciada pelas práticas de manejo adotadas, podendo o solo atuar como fonte ou sumidouro de carbono. Neste estudo, objetivou-se avaliar a incerteza associada ao padrão espacial da ECO2, fornecida pelos métodos da krigagem ordinária (KO) e simulação sequencial gaussiana (SSG) em áreas de manejo com colheita mecanizada da cana (CC) e área de manejo com queima prévia e colheita manual (CQ). A ECO2 do solo foi avaliada utilizando uma câmara de fluxo portátil com sistema LI-COR (LI-8100, Lincoln, NE, USA) durante o período inicial de desenvolvimento da cana-de-açúcar, na Fazenda São Bento, Guariba-SP, no ano de 2007. Os resultados demonstraram que os sistemas de manejo causaram diferenças na ECO2 e o sistema de manejo CQ apresentou maior emissão média. Em ambos os sistemas, a ECO2 apresentou dependência espacial, e foram ajustados modelos de semivariogramas exponencial e esférico. Em geral, os mapas simulados representaram a distribuição espacial da ECO2 mais realísticos que os mapas da KO por superar o efeito da suavização característico da krigagem. A incerteza local, avaliada pelo desvio-padrão, variou menos em toda a área pela KO do que a obtida pela SSG, refletindo a característica da krigagem em que a incerteza é independente dos valores amostrais, dependente somente de sua configuração espacial. A avaliação da performance da KO e SSG na modelagem da distribuição espacial da ECO2 pelas estatísticas G e , mostrou o melhor desempenho da modelagem probabilística da SSG. Os resultados evidenciam que a incerteza, associada aos valores estimados, aumenta a precisão geoestatística. Tais procedimentos podem ser utilizados como ferramentas auxiliares para futuros planejamentos amostrais, visando a aumentar a qualidade dos padrões espaciais produzidos / Abstract: The dynamics of soil CO2 emission (ECO2) into the atmosphere is influenced by management practices adopted, the soil may act as source or sink of carbon. This study aimed to evaluate the uncertainty associated with the spatial pattern of ECO2, provided by the methods of ordinary kriging (OK) and sequential Gaussian simulation (SGS) in areas under sugarcane cropped management system green (G) and slash and burn (SB) harvest. The ECO2 soil was evaluated using a flow chamber system portable LI-COR (LI-8100, Lincoln, NE, USA) during the initial development of sugarcane, Fazenda São Bento, Guariba-SP, in 2007 The results demonstrated that caused differences in management systems and management system ECO2 SB showed higher average emission. In both systems the ECO2 present spatial dependence, and models were adjusted exponential and spherical semivariograms. In general, the simulated maps representing the spatial distribution of ECO2 more realistic maps of the OK to overcome the effect of smoothing characteristic of kriging. The location uncertainty, as measured by standard deviation, varied less across the area to OK that obtained by the SGS, reflecting the characteristic of kriging where the uncertainty is independent of data values, dependent only on its configuration. In respect of reproductions of the cumulative distribution function, G statistics, and semivariograms, statistics , the SGS performed better than the OK, especially when the individual accomplishments are considered. The results show that the uncertainty associated with estimated values contribute to the accuracy geostatistics. Such procedures may be used as auxiliary tools for future planning in order to sample, as well as reduce uncertainties, improve the quality of the spatial patterns produced / Mestre

Orientador: Newton La Scala Júnior / Coorientador: Eduardo Barreto de Figueiredo / Banca: Marcos Omir Marques / Banca: Marcos Adami / Resumo: Há uma necessidade crescente dos setores produtivos no desenvolvimento de técnicas de mitigação de gases de efeito estufa (GEE) de forma a reduzir o efeito estufa adicional. Entretanto, o desafio para o setor agrícola é reduzir as emissões líquidas de GEE enquanto se aumenta a produção para atender a demanda crescente por alimentos, fibras e biocombustíveis. Neste estudo foi estimado (i) o balanço de GEE em cenários de produção da cana-de-açúcar (S0, S1, S2 e S3), cuja colheita manual com queima (CQ) é convertida para a mecanizada sem queima (CC, cana crua), levando em consideração a adoção de práticas agrícolas conservacionistas, tais como o preparo reduzido do solo e a introdução da rotação de culturas com Crotalaria juncea L. durante a reforma do canavial; e (ii) o potencial de mitigação de GEE no período de 2012 a 2041 devido à conversão das áreas de cana-de-açúcar colhidas com queima (safra 2010/2011) no Estado de São Paulo para três cenários de manejo (S1, S2 e S3). Baseando-se nas metodologias do IPCC (2006), o balanço anual das emissões de GEE inclui as fontes agrícolas e móveis (maquinários), de acordo com o consumo médio anual de diesel e insumos agrícolas por hectare. Nos cenários que envolvem a colheita crua, o potencial de acúmulo de carbono no solo também foi considerado. Os resultados apontaram que a adubação nitrogenada sintética e o consumo de diesel foram responsáveis pelas maiores emissões nos cenários de cana crua, enquanto a queima de resíduos na pré-colheita da cana-de-açúcar resultou na maior emissão observada no cenário de cana queimada. As emissões totais de GEE foram de 2.651,9 e 2.316,4 kg CO2eq ha-1 ano-1 para CQ (S0) e CC (S1), respectivamente. Considerando a taxa média de acúmulo de carbono no solo de 888,1 kg CO2 ha-1 ano-1 devido à conversão de CQ para CC, que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: There is a growing need for all productive sectors to develop GHG (greenhouse gas) mitigation techniques to reduce the enhanced greenhouse effect. However, the challenge to the agricultural sector is reducing net emissions while increasing production to meet growing demands for food, fiber and biofuel. This study estimated (i) the GHG balance in sugarcane production scenarios (S0, S1, S2 e S3) in which the burned harvest system (BH) is converted to green harvest (GH, mechanized harvest), taking into account some conservationist practices such as reduced tillage and a 4-month crop rotation with Crotalaria juncea L. during sugarcane replanting; and (ii) the GHG mitigation potential in the period from 2012 until 2041 due to conversion sugarcane areas harvested with burning (2010/2011 crop season) in São Paulo State for 3 management scenarios (S1, S2 e S3). Based on the IPCC (2006) methodologies, the annual emission balance includes both agricultural and mobile sources of GHG, according to the mean annual consumption of diesel and supplies per hectare. The potential soil carbon accumulation was also considered in the GH plot. The results indicated that the synthetic N fertilizer and diesel consumption were responsible for higher emissions in GH plot, while the burning of straw in sugarcane pre-harvest resulted in higher emissions observed in BH plot. The total amount of GHG emission was 2,651.9 and 2,316.4 kg CO2eq ha-1 yr-1 for BH (S0) and GH (S1), respectively. Factoring in a mean annual soil carbon accumulation rate of 888.1 kg CO2 ha-1 yr-1 (due to the input from long-term crop residues associated with the conversion from BH to GH), the emission balance in S1 scenario decreased to 1,428.3 kg CO2eq ha-1 yr-1. A second reduction in GHG balance occurred when a reduced tillage strategy was adopted instead of... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Newton La Scala Júnior / Banca: Carlos Eduardo Pellegrino Cerri / Banca: Marcílio Vieira Martins Filho / Resumo: O manejo apropriado do solo e resíduos vegetais das culturas na agricultura podem resultar em diminuições significativas da emissão de CO2 do solo e, consequentemente, pode ajudar a mitigar o efeito estufa. Dois experimentos de campo foram conduzidos em áreas de produção de cana-de-açúcar no sudeste do Brasil, a fim de distinguir a contribuição do solo e dos resíduos de cana de açúcar, em relação à perda de CO2. No primeiro experimento de campo, que foi conduzido por um período de 50 dias, foi investigado o efeito da presença ou não dos resíduos de cana-de-açúcar sobre as emissões de CO2. As emissões totais foram tão elevadas quanto 553,62 g CO2 m-2, e tão baixa quanto 384,69 g CO2 m-2 nas parcelas sem cobertura e com cobertura vegetal, com uma densidade equivalente a 3 t ha-1, respectivamente. Os resultados demonstram uma redução significativa das emissões de CO2, indicando a conservação do carbono do solo após a aplicação de resíduos de cana-de-açúcar na superfície. No segundo experimento, estudou-se a influência do preparo sobre as emissões de CO2, em parcelas com e sem resíduos da cultura. Para estimar a perda de carbono do solo induzida pelo preparo, as emissões após o preparo das parcelas, sem cobertura vegetal, foram comparadas àquelas das parcelas sem preparo. Os resultados indicam que a retirada dos resíduos de cana-de-açúcar completamente da superfície do solo, nas áreas colhidas mecanicamente, podem resultar em emissões adicionais tão altas quanto aquelas induzidas pelo preparo do solo / Abstract: Appropriate management of soil and crop residues in agriculture can result in significant reductions in CO2 emissions from soil and thus may help mitigate the greenhouse effect. Two experiments were conducted in sugarcane areas in southeast Brazil, in order to distinguish the contribution of soil and sugarcane crop residue, in relation to CO2 loss. In the first experiment, that was conducted for a period of 50 days, was investigated the effect from sugarcane residues on CO2 emissions. Total emissions were as high as 553.62 g CO2 m-2, and as low as 384.69 g CO2 m-2 in non-covered and covered plot with an equivalent density of 3 t ha-1, respectively. These results show a significant reduction in CO2 emissions, indicating conservation of soil carbon after the application of sugarcane residues on the soil surface. In the second experiment, was studied the influence of tillage on CO2 emissions in plots with and without crop residues. To estimate the loss of soil carbon induced by tillage, the emissions after the tillage of the plots, without crop residues, were compared with those of plots without tillage. The results indicate that remove all the sugarcane residues from the soil surface, in areas harvested mechanically may result in additional emission as high as those induced by soil tillage / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:49:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000409156-Texto+Completo-0.pdf: 1279952 bytes, checksum: 6d8814d541e27672d49a2a90623664f8 (MD5) Previous issue date: 2009 / O presente trabalho de pesquisa, é composto por um conjunto de três artigos, que apesar de serem independentes, estão diretamente ligados ao mesmo tema geral da pesquisa, voltado ao desenvolvimento sustentável e ao armazenamento geológico de CO2 em camadas de carvão como uma nova alternativa para a redução de emissões de gases de efeito estufa. [. . ] o artigo 1, apresenta uma breve discussão a respeito da evolução da temática do meio ambiente no âmbito mundial, além das ferramentas criadas para que os problemas advindos da interferência antrópica fossem minimizados. O artigo destaca ainda como a temática meio ambiente e desenvolvimento sustentável ganharam dimensões mundiais, bem como estas se materializaram em forma de tratados, convenções e protocolo para que efetivamente viessem a combater o aquecimento global. No artigo 2, buscou-se trazer para discussão as novas tecnologias que vem sendo adotadas, principalmente pelos países desenvolvidos, no combate ao aquecimento global. Dentre estas novas tecnologias, destacou-se o armazenamento geológico de CO2 , visto sua elevada potencialidade de seqüestrar o CO2 que seria liberado na atmosfera. [. . ] O artigo 3, baseado nas informações compiladas no artigo 2, delimitou como local de potencialidade para execução de ECBM-CO2 no estado do Rio Grande do Sul, o município de Triunfo, o qual utilizará para o armazenamento geológico de CO2 e posterior extração de gás, a jazida de Charqueadas. Sendo assim, elaborou-se um estudo de viabilidade econômico-financeira de execução de projeto de ECBM-CO2 de acordo com as características da Jazida de Charqueadas, dentre elas sua capacidade de geração de energia, a qual é embasada no volume de carvão contido na jazida, além das limitações no fornecimento do insumo básico a sua implementação: o CO2.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401161-Texto+Completo-0.pdf: 3203510 bytes, checksum: 5f982969daeb4904827ef17bc67ef11c (MD5) Previous issue date: 2008 / This study aimed to assess the potential for energy saving in the Hospital Sector in the South Region of Brazil and its impact on the mitigation of carbon dioxide emission to the atmosphere, achieved through the reduction in the consumption of electricity. The study analyzed sixteen hospitals where energy saving projects has been implemented. Each hospital has been monitored before and after the implementation of energy saving projects through energy audits conducted by the Research Group on Energy Efficiency from PUCRS. Moreover, the study used data from the IBGE and DATASUS. The estimation of energy saving and other values of interest was carried out according to methodologies based on population statistics. As the first step, it was calculated the mean values of consumption and demand before energy efficiency projects, reductions in consumption and demand after energy efficiency projects, and the necessary financial investments. All relevant data have been normalized using the number of available beds on each hospital. As a second step, through the calculation of the linear regression, it was found the estimated consumption of each of the hospitals in the South Region of Brazil. Summing up the individual data, it was possible to obtain the values for the whole population, which was in the sequence compared to the mean values in order to verify its coherence. As a result, for the whole population, it was found an annual consumption of 548 GWh of energy and a power demand of 112 MW, which could be achieved with projects aiming to improve the efficiency of the use of electrical energy. It was also found that such projects could lead to a reduction of 171. 54 GWh on the energy consumption and 43. 5 MW of power demand. However, this would also require an investment of R$ 157. 08 million. Taking into account the avoided costs for the expansion of the electrical system to meet the same power demand, this investment would be paid in 3. 6 years. Concerning environmental impacts, such energy conservation actions would allows avoiding the emission of 164 thousand tones of CO2 per year. Finally, this study shows the great importance of energy saving in the hospital sector and the benefits that actions of energy conservation would have to the society. / Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de economia de energia no Setor Hospitalar da Região Sul do Brasil, bem como os impactos quanto à mitigação de dióxido de carbono na atmosfera, alcançados através das reduções no consumo de eletricidade. Para tanto a pesquisa contou com dezesseis hospitais, cada qual com seu diagnóstico energético elaborado pelo Grupo de Eficiência Energética da PUCRS. Além disso, o trabalho utilizou dados do DATASUS e do IBGE. Os cálculos para a estimação dos valores populacionais seguiram metodologias baseadas na estatística, onde, primeiramente, calcularam-se as médias aritméticas de: consumo e demanda antes de projetos de eficiência energética, reduções de consumo e demanda após as ações de eficiência energética e investimento, todos relacionados com o número de leitos disponível à internação. Posteriormente, através do cálculo da regressão linear, foi encontrado o consumo estimado de cada um dos hospitais da Região Sul do país e, somados os dados individuais, obtiveram-se os valores para a população. Estes valores foram comparados com os encontrados por meio da média a fim de se verificar a pertinência dos mesmos. Como resultados, encontrou-se para a população um consumo anual de 548 GWh e uma demanda de energia de 112 MW, onde, realizando ações de eficiência energética alcança-se uma redução de 171,5 GWh de consumo e 43,5 MW de demanda, necessitando-se de um investimento de R$ 157,08 milhões. Levando em conta os custos evitados para a ampliação do sistema elétrico no intuito de atender a mesma demanda, este investimento seria pago em 3,6 anos. No que tange aos impactos ambientais, com tais ações de conservação de energia, evita-se a emissão de 164 mil toneladas de CO2 por ano. Assim, este trabalho mostra a grande importância de se combater o desperdício de energia elétrica no setor e os benefícios que as ações de conservação de energia trariam para a sociedade.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000426637-Texto+Parcial-0.pdf: 447762 bytes, checksum: 7b2f391d05b4d2b32a1199555399ce88 (MD5) Previous issue date: 2010 / Anthropogenic emissions of greenhouse gases have significantly contributed to the increase in average temperature of the Planet, and are responsible for climate change that are currently been observed. Carbon capture and storage (CCS) is one of the most promising technologies to reduce greenhouse gas emissions and mitigate climate change by means of CO2 storage in suitable geologic formations. Aiming to contribute for CCS planning and research investiments in Brazil, it was developed in this work a spatial-technical-economic analysis taking into account CO2 stationary sources, transport infrastructure and geological reservoir for large scale CCS deployment in the Campos Basin, Brazil. A geographic information system (GIS) was used for the collected data analysis and an economic model developed at Utrecht University was applied. Results show that Campos Basin has a large potential for CO2 storage ([texto suprimido]), taking into account the 17 studied hydrocarbon fields. 75,8% of Campos Basin’s storage capacity is in Marlim, Barracuda, Albacora and Roncador oilfields. [texto suprimido]. Average costs for large scale CCS deployment were also estimated, through emission reduction scenarios of 35, 30, 20, and 10 Mt/year. The amount of potential recoverable oil by means of EOR techniques was also estimated for each emission reduction scenario. / As emissões antrópicas de gases de efeito estufa têm contribuído significativamente para o aumento da temperatura média do planeta, sendo responsável por alterações climáticas que já são observadas atualmente. Neste contexto, o sequestro geológico de carbono (CCS) é uma atividade promissora que visa contribuir para a redução de emissão de gases causadores do efeito estufa e a mitigação de alterações climáticas, por meio do armazenamento de CO2 em formações geológicas adequadas. Visando contribuir para o planejamento e direcionamento de investimento e pesquisas em sequestro de carbono no Brasil, foi feita nesta pesquisa uma análise espacial-técnica-econômica de associação entre fontes estacionárias emissoras de CO2, infraestrutura de transporte e reservatórios geológicos para implantação de CCS em larga escala na Bacia de Campos, Brasil. Os dados coletados foram analisados através de um sistema de informações geográficas (SIG) e de modelagem econômica 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 petróleo analisados ([texto suprimido]), sendo que 75,8% da capacidade corresponde aos campos de Marlim, Barracuda, Albacora e Roncador. [texto suprimido]. O custo médio para implementação de CCS em larga escala também foi estimado através de modelagem de cenários de redução de emissões de CO2 em 35, 30, 20 e 10 Mt por ano. A quantidade de óleo potencialmente recuperável com a prática de recuperação avançada de óleo (EOR) também foi estimada para cada cenário de redução de emissões.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 4 000436652-Texto+Completo+Anexo+A-0.pdf: 15434664 bytes, checksum: aa9164656be954ec28e6ef2618c4b450 (MD5) 000436652-Texto+Completo+Anexo+B-1.pdf: 7282853 bytes, checksum: 528179ce162072b031ecd2e536cb1eed (MD5) 000436652-Texto+Completo+Anexo+C-2.pdf: 16833678 bytes, checksum: 2ee2a3d1161bf90007e849f84b94cdeb (MD5) 000436652-Texto+Completo+Anexo+D-3.pdf: 11536656 bytes, checksum: 87f20951cb7f16e2b12916fb62203b9c (MD5) Previous issue date: 2012 / The carbon capture and storage in geological formations is a promising technology for mitigating emissions of principal greenhouse gas, CO2. However, its application involves maintaining the integrity of the materials used in injection wells to prevent leakage of CO2. In this context, this work proposes to investigate the integrity of the cement paste in the presence of CO2 when subjected to conditions of geological storage of carbon in order to understand the mechanisms involved in the degradation of well cement paste as a function of temperature. For that, the hardened cement paste class G were submitted to two different degradation media, wet supercritical CO2 and water saturated with CO2 at 50 °C, 70 °C, 90 °C and 150 °C and 15 MPa. Scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), thermo gravimetric analysis (TGA), Vickers microhardness and compressive strength were used to evaluate the effect of degradation on the structure and mechanical properties of cement paste. The results obtained indicate that the depth of the degraded surface layer can be represented by a logarithmic function of temperature for both reaction media. For a given temperature, there were no significant differences between the depths of degraded surface layer between two reaction media. However, the aqueous solution saturated with CO2 was more aggressive for the cement paste. The depth of the degraded surface layer of cement paste varied linearly with the square root of time, indicating that the process was dominated by diffusion in both reaction media. It was observed that the increasing on temperature and on time of cement paste exposure in environments containing CO2 promote a more significant decrease in compressive strength. / A captura e armazenamento de carbono em formações geológicas é uma tecnologia promissora para mitigação das emissões do principal gás de efeito estufa, o CO2. Contudo, sua aplicação envolve manter a integridade dos materiais empregados nos poços de injeção para evitar vazamento de CO2. Neste contexto, este trabalho propõe-se a investigar a integridade da pasta de cimento em presença do CO2 quando submetida às condições de armazenamento geológico de carbono, visando compreender os mecanismos envolvidos no processo de degradação do cimento em função da temperatura. Para tal, pastas endurecidas de cimento classe G foram submetidas a testes de degradação em dois meios reacionais, CO2 supercrítico úmido e água saturada com CO2, a 50 °C, 70 °C, 90 °C e 150 °C e 15 MPa. As técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-x (DRX), análise termogravimétrica (TGA), microdureza Vickers e de resistência à compressão foram utilizadas para avaliar o efeito da degradação na estrutura e propriedades mecânicas da pasta de cimento. Os resultados obtidos indicam que a profundidade da camada degradada pode ser representada por uma função logarítmica em função da temperatura para ambos os meios reacionais. Para uma mesma temperatura, não foram observadas diferenças significativas entre as profundidades de camada degradada entre os dois meios reacionais. Contudo, o meio aquoso saturado com CO2 mostrou-se mais agressivo para a pasta de cimento.A profundidade de camada degradada da pasta de cimento variou linearmente com a raiz quadrada do tempo, indicando que o processo foi dominado por difusão em ambos os meios reacionais. Observou-se que o aumento da temperatura e do tempo de exposição da pasta de cimento a meios contendo CO2 promove um decréscimo mais significativo na resistência à compressão.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412505-Texto+Completo-0.pdf: 14177118 bytes, checksum: 296ba75b676a7b60026516499ec6d9da (MD5) Previous issue date: 2009 / In last years the concern about the emission of greenhouse gases to atmosphere is increasing in the entire world, particularly the emission of CO2 gas. The development of technologies for mitigation of greenhouse gases has frequently emerged as a possible solution to minimize the global warming. The geological carbon sequestration is one of the most important technologies to reduce the disposal of carbonic gas in the atmosphere considering a short term period. In this context, the CO2 injection in mature or abandoned oil fields has a great potential in economic terms, once it permits enhanced oil recovery (EOR). The maintenance of integrity over time of materials employed in the geological storage of CO2 is the fundamental importance to guarantee the success of using this technology. In such activities, cement class G with a specific chemical composition is utilized, which has to exhibits a life use longer than the traditional ones, especially if it is considered the hazardous environmental that it is exposal. In this work an experimental apparatus, constituted by reactors that simulate the conditions of CO2 geological storage was developed in order to investigate the behavior of cement class G on this circumstance. The cement paste samples were submitted to two different ambient, wet supercritical CO2 and water saturated with CO2 at 15 MPa and 150 °C. The cement pastes were characterized by means of pH measurements, scanning electron microscopy (SEM), Vickers microhardness and compression tests. The results indicated that both wet supercritical CO2 and water saturated with CO2 promoted microstructure and mechanical alterations on the cement pastes. The cement degradation was more severe in the case of water saturated with CO2. / Nos últimos anos, a preocupação mundial com a questão da emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera tem se intensificado, particularmente relacionada às emissões do gás CO2. O desenvolvimento de tecnologias para mitigação de gases de efeito estufa é apontado como uma resposta adequada para conter o aquecimento global e o seqüestro geológico de carbono destaca-se como uma das tecnologias mais importantes, em curto prazo, para este fim. Nesse cenário, os campos de exploração de petróleo maduros ou abandonados apresentam grande viabilidade para armazenamento de CO2. A integridade do cimento classe G, que foi desenvolvido para ser utilizado na construção de poços de petróleo, deve ser mantida para evitar que o CO2 escape pelo poço para a atmosfera. Contudo, esse material pode sofrer degradação pelo meio ácido produzido pelo CO2 na presença de água das formações geológicas. Para avaliar a resistência da pasta de cimento frente ao CO2 supercrítico foi desenvolvido um sistema experimental constituído de reatores que simulam as condições encontradas em prováveis sítios de armazenamento geológico de CO2.Dessa forma, corpos-deprova de pasta de cimento classe G foram submetidos a dois meios de degradação ao longo do tempo, CO2 supercrítico úmido e água saturada com CO2, nas condições de temperatura e pressão de 150°C e 15 MPa, respectivamente. As pastas de cimento foram caracterizadas por meio de medidas de pH, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica; microdureza Vickers e ensaios de resistência à compressão. Os resultados obtidos indicaram que o CO2 supercrítico úmido e CO2 dissolvido em água promovem alterações na microestrutura e propriedades mecânicas da pasta de cimento, sendo que a degradação é mais severa no caso da água saturada com CO2.

Os desafios da agricultura e da pecuária mundial no início do século XXI são complexos: garantir a produção de alimentos suficiente para alimentar uma população mundial crescente e, ao mesmo tempo, reduzir a pressão sobre o ecossistema diminuindo a degradação do solo, a perda de biodiversidade, e as emissões de gases responsáveis pelo efeito estufa. No Brasil, observa-se um forte crescimento na adoção dos sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) com enfoques distintos e particulares em cada região do país. O subtrópico brasileiro caracteriza-se por ser grande produtor de grãos, carne e leite, com utilização intensiva do solo. Diversos estudos apontam que os SIPA’s além de intensificar o uso da terra e diversificar a produção, têm potencial para contribuir para a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), por unidade de alimento produzido. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo: (i) verificar como o manejo da altura do pasto determina diferentes estruturas e influenciam as emissões de GEE em SIPA; (ii) avaliar as emissões de GEE nos diferentes compartimentos do SIPA manejados sob diferentes alturas; (iii) avaliar o balanço global de carbono em SIPA. Para isso, um experimento foi conduzido durante os anos de 2013 e 2014, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, em um protocolo experimental de longo prazo iniciado em 2001. Os tratamentos foram arranjados em um delineamento de blocos completamente casualizados, com três repetições, e consistiram de diferentes alturas de pastejo por bovinos em pasto misto de azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) e aveita-preta (Avena strigosa Schreb.): (P10) 10 cm, (P20) 20 cm, (P30) 30 cm, (P40) 40 cm e ausência de pastejo (SP). Os animais do tratamento (P10) apresentaram menor emissão diária em valores absolutos comparado aos outros tratamentos. O tratamento P20 apresentou menor valor de intensidade de emissão não diferindo de P30 e P40 (P>0,05), com uma diferença cerca de 25% menor em relação ao tratamento P10. Em SIPA’s, os resultados obtidos demonstram que as emissões provenientes dos animais, participam em até 15% do total emitido pelo sistema de produção, desmistificando o papel do animal como grande responsável pelo aquecimento global no setor agropecuário. / The challenges of global agriculture and livestock at the beginning of the 21st century are complex: ensuring sufficient food production to feed a growing world population while reducing pressure on the ecosystem by reducing soil degradation, biodiversity loss and emissions responsible for greenhouse effect. In Brazil, there has been a strong growth in the adoption of integrated crop livestock system (ICLS) with distinct and particular approaches in each region of the country. The Brazilian subtropical is characterized by being a large producer of grains, meat and milk, with intensive use of the soil. Several studies point out that ICLS in addition to intensifying land use and diversifying production have the potential to contribute to the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions per unit of feed produced. In this context, this work aims to: To verify how the management of pasture height determines different structures and influences GHG emissions in ICLS; (ii) to evaluate GHG emissions in the different ICLS compartments operated under different heights; (iii) assess the overall carbon balance in SIPA. For this, an experiment was conducted during the years of 2013 and 2014, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in a long-term experimental protocol initiated in 2001. The treatments were arranged in a completely randomized block design with three repetitions and consisted of different pasture heights grazing by steers on Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) and black oat (Avena strigosa Schreb.) mixed pastures: (P10) 10 cm, (P20) 20 cm, (P30) 30 cm and (P40) 40 cm and no grazing (NG). The treatment (P20) presented lower emission intensity daily emission in absolute values compared to the other treatments. The P20 treatment had a lower emission intensity value not differing from P30 and P40 (P> 0.05), with a difference about 25% lower than P10 treatment. In ICLS's, the results show that the emissions from the animals participate in up to 15% of the total emitted by the production system, demystifying the animal's role as the main responsible for global warming in the agricultural sector.