Pasture-based systems are important milk suppliers to dairy industry and thereby will play relevant role to support the growing demand for food. However, this additional milk supply must be obtained through higher yields resulting from intensification of existing farming systems through strategies environmentally friendly and economically profitable towards sustainable intensification. The central hypothesis of this study was that simple grazing management strategies can improve the efficiency while reduce the key environmental issues of tropical pasture-based dairy systems. Two experiments were carried out on a rainfed and non-irrigated elephant grass (Pennisetum purpureum Schum. cv. Cameroon) pasture in Piracicaba, SP, Brazil. The objective of the first experiment was to investigate the influence of two pre-grazing targets (95% and maximum canopy light interception during pasture regrowth; LI95% and LIMAX, respectively) on sward structure and herbage nutritive value, dry matter intake (DMI), milk yield, stocking rate, enteric methane (CH4) emissions by Holstein × Jersey dairy cows, and nitrous oxide fluxes from the soil. Results indicated that pre-grazing canopy height was greater for LIMAX (≈135 cm) than LI95% (≈100 cm) and can be used as a reliable field guide for monitoring sward structure. Grazing management based on the LI95% target improved herbage nutritive value and grazing efficiency, allowing greater DMI, milk yield and stocking rate by dairy cows. Daily enteric CH4 emission was not affected; however, cows grazing elephant grass at LI95% were more efficient and emitted 21% less CH4/kg of milk yield and 18% less CH4/kg of DMI. The 51% increase in milk yield per hectare overcame the 29% increase in enteric CH4 emissions per hectare for the LI95% target. Nitrous oxide fluxes were not affected by pre-grazing targets. Overall, strategic grazing management is an environmentally friendly practice that improves the use efficiency of allocated resources through optimization of processes involving plant, ruminant and their interface, and enhances milk production efficiency of tropical pasture-based systems. Once the ideal pre-grazing target was established during he first experiment (LI95%), the second step consisted of a refinement of the first phase. The second objective was to describe and measure the influence of two timings of new paddock allocation to cows (AM and PM) on herbage chemical composition and DMI, milk yield, milk compostion, and enteric CH4 emissions of Holstein × Jersey dairy cows. Results supported the general understanding of diurnal variation in herbage chemical composition towards greater concentrations of dry matter and non-fibrous carbohydrates, and lower concentration of fiber components in the afternoon herbage. However, the higher nutritive value of the afternoon herbage did not result in increasead DMI and milk yield, or decreased intensity of CH4 emission by dairy cows. Our findings also indicate that new paddock allocation in the afternoon can be a simple and useful grazing strategy that results in greater N partitioning to protein yield, and lower excretion of urea N in milk. The association of LI95% pre-grazing target and PM allocation could bring economic, productive and environmental benefits towards sustainable intensification of tropical pasture-based systems. / Sistemas baseados no uso de pastagens são importantes fornecedores de leite para a indústria de latícinios e, dessa forma, terão papel relevante para suportar a crescente demanda por alimentos. No entanto, essa oferta adicional de leite deve ser obtida através de maiores produtividades resultantes da intensificação de sistemas de produção já existentes por meio de estratégias ambientalmente seguras e economicamente rentáveis em direção à intensificação sustentável. A hipótese central deste estudo foi que estratégias simples de manejo do pastejo podem melhorar a eficiência e, ao mesmo tempo, reduzir os principais impactos ambientais dos sistemas de produção animal em pastagens tropicais. Foram realizados dois experimentos em pastagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum. Cv. Cameroon) não-irrigada em Piracicaba, SP, Brasil. O objetivo do primeiro experimento foi avaliar a influência de duas metas pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz pelo dossel durante a rebrotação; IL95% e ILMáx, respectivamente) sobre a estrutura do pasto e valor nutritivo da forragem, consumo de matéria seca (CMS), produção de leite, taxa de lotação, emissões de metano entérico (CH4) de vacas HPB × Jersey, e o fluxo de óxido nitroso dos solos. Os resultados indicaram que a altura pré-pastejo foi maior para ILMáx (≈135 cm) do que IL95% (≈100 cm) e pode ser usada como um guia de campo confiável para monitorar a estrutura do pasto. O manejo do pastejo com base nos critérios de IL95% melhorou o valor nutritivo da forragem e a eficiência de pastejo, permitindo maior CMS, produção de leite e taxa de lotação. A emissão diária de CH4 entérico não foi afetada; no entanto, as vacas que pastejaram o capim-elefante manejado por IL95% foram mais eficientes e emitiram 21% menos CH4/kg de leite e 18% menos CH4/kg de MS consumida. O aumento de 51% na produção de leite por hectare superou o aumento de 29% nas emissões de CH4 entérico por hectare para a meta IL95%. Os fluxos de óxido nitroso não foram afetados pelas metas pré-pastejo. De maneira geral, o manejo do pastejo com base na meta IL95% é uma prática ambientalmente segura que melhora a eficiência de uso dos recursos alocados por meio da otimização de processos envolvendo plantas, ruminantes e sua interface, e aumenta a eficiência da produção de leite em sistemas baseados em pastagens tropicais. Uma vez que a meta pré-pastejo ideal foi estabelecida durante o primeiro experimento (IL95%), a segunda etapa consistiu-se em um refinamento da primeira. O segundo objetivo foi descrever e medir a influência de dois horários de alocação de novos piquetes aos animais (AM e PM) sobre a composição química da forragem, CMS, produção e composição do leite, e emissões de CH4 entérico de vacas HPB × Jersey. Os resultados confirmaram a compreensão geral da variação diurna na composição química da forragem em direção a maiores concentrações de matéria seca e de carboidratos não-fibrosos, e menor concentração de componentes da fibra na forragem amostrada pela à tarde. No entanto, o maior valor nutritivo da forragem da tarde não aumentou o CMS e a produção de leite, nem diminuiu a intensidade de emissão de CH4 das vacas leiteiras. Os resultados também indicaram que a alocação à tarde pode ser uma estratégia de manejo simples e útil que resulta em maior partição de N para produção de proteína, e menor excreção de N ureico no leite. A associação da meta pré-pastejo IL95% e a alocação do rebanho para um novo piquete à tarde poderia trazer benefícios econômicos, produtivos e ambientais para a intensificação sustentável de sistemas baseados em pastagens tropicais.

Recentes publicações chamaram a atenção para o papel das florestas tropicais sobre o balanço global de alguns gases de efeito estufa. A suspeita de que estas florestas estariam atuando como sorvedouros de CO2 acumulando uma enorme quantidade de carbono em sua biomassa, ou que estas seriam capazes de emitir CH4 diretamente de folhas vivas e da serapilheira sobre condições aeróbicas, motivou a realização de vários estudos nas áreas de floresta tropical, especialmente na Amazônia. O presente estudo pretende determinar o papel das florestas de terrafirme da Amazônia no balanço regional de CH4 através da análise de sua composição isotópica (\'delta\'13CH4) e da discriminação de suas possíveis fontes no ecossistema. Em seguida, o trabalho mostrará o avanço na aplicação das medidas da atividade e do fluxo de Radônio-222 como traçador indireto dos balanços de CH4 em florestas de terra-firme. As medidas \'delta\'13CH4 foram realizadas em campanhas trimestrais no período entre 2006 e 2008, na Floresta Nacional do Tapajós (F.N.T.) e na Floresta Nacional de Caxiuanã (F.N.C.). O \'delta\'13CH4 variou entre -49,24 e - 45,50, com médias (±erro padrão) iguais a -47,63 ±0,04 e -47,32 ±0,04 para a F.N.C e F.N.T., respectivamente. A concentração de CH4 variou entre 1,82 e 3,19ppm, com média (±erro padrão) igual a 2,08 ±0,02ppm na F.N.C e 2,11 ±0,02ppm na F.N.T. As medidas de fluxo e da atividade de 222Rn usadas neste trabalho foram realizadas no período entre 2000 e 2002. Durante este período o fluxo de 222Rn do solo variou entre 6,86 e 103,30 mBq m-2 s-1. A média geral para o período foi igual a 32,48 ±14,00 mBq m-2 s-1. Os valores da atividade de 222Rn variaram no perfil vertical da floresta de 5,27 a 18,17 Bq m-3 , 3,55 a 24,02 Bq m-3 e 3,36 a 18,30 Bq m-3 durante os anos de 2000, 2001 e 2002, respectivamente. As estimativas das concentrações e do fluxo de CH4 inferidas a partir dos dados de 222Rn, apresentaram variações semelhantes às variações medidas por cromatografia gasosa, indicando que o 222Rn tem o potencial de fornecer medidas independentes das taxas de fluxos de CH4 em áreas de floresta de terra-firme / Recent publications called the attention to the role of tropical forests on the budget of some important greenhouse gases. The finding that forests would acting as sink of large amounts of CO2 or as a source of CH4 emitted directly from green and dead leaves under aerobic conditions has motivated scientists worldwide to set experiments in tropical forest areas, especially in the Amazon. This study aims to determine the role of Amazonian upland forests to the regional budget of CH4 through analysis of the stable isotopic composition of methane (\'delta\'13CH4) and the discrimination of its possible sources in the ecosystem. This study also shows the attempt to use of 222Rn soil flux and activity measurements as an indirect tracer for CH4 mixing ratios rates in the vertical profile of upland tropical forests. The measurements of \'delta\'13CH4 were carried out during quarterly campaigns in the period from 2006 to 2008 in the Caxiuana National Forest (C.N.F.) and Tapajos National Forest (T.N.F.). The \'delta\'13CH4 varied from -49.24 to -45.50, with overall means (±SE) equal to -47.63±0.04, and -47.32±0.04 for C.N.F. and T.N.F., respectively. The concentration of CH4 varied from 1.82 to 3.19ppm, with mean (±SE) equal to 2.08±0.02 ppm at C.N.F. and 2.11±0.02ppm at T.N.F.. 222Rn soil flux and activity measurements used in this work were taken in the period of 2000-2002. During this period the 222Rn soil flux varied from 6.86 to 103.30 mBq m-2 s-1, with overall mean equal to 32.49±14.00 mBq m-2 s-1. The values for 222Rn activity along the vertical profile varied from 5.27 to 18.17 Bq m-3, 3.55 to 24.02 Bq m-3, and 3.36 to 18.30 Bq m-3, during the years of 2000, 2001, and 2002, respectively. Estimates of CH4 concentrations and soil fluxes, inferred from 222Rn data, compared favorably with measurements done by gas chromatography, indicating that 222Rn has the potential to provide independent measurements of CH4 fluxes in upland forests

As concentrações do gás óxido nitroso (N2O), um importante agente do efeito estufa, têm aumentado significativamente nos últimos cem anos. As razões para este aumento atmosférico de N2O se encontram parcialmente inexplicadas e esta lacuna ainda é mais grave em relação aos ambientes aquáticos. Este trabalho teve como objetivo quantificar os fluxos de N2O entre a atmosfera e as águas de alguns rios da Bacia Amazônica. As áreas de estudo estão localizadas na Amazônia Brasileira, nos estados de Rondônia e Amazonas. Os rios foram amostrados mensalmente, entre setembro de 2005 e fevereiro de 2006. A água dos rios foi coletada por meio de bombas de imersão, no meio do canal, a 60% da profundidade total, contada a partir da superfície. Para evitar o contato com o ar, as amostras eram colocadas em frascos de 2 L preenchidos com 60 mL de N2 . O método denominado headspace foi utilizado a fim de equilibrar o N2O dissolvido com o N2. Para transporte ao laboratório, 25 mL do gás resultante eram transferidos para dentro de frascos de penicilina selados. Amostras do ar atmosférico foram coletadas cerca de um metro acima da água e estocadas da mesma maneira. As concentrações de N2O foram quantificadas por cromatografia gasosa, em equipamento Shimadzu GC-14. Para calcular o fluxo evasivo do N2O utilizou-se o modelo teórico de fluxo difusivo. Em um setor da bacia do rio Ji-Paraná (até o município de Ji-Paraná), com uma área de drenagem de 32.793 km2, observaram-se fluxos de N2O anuais de 0,33.105 mol, resultando em uma emissão para a atmosfera de cerca de 0,46Mg N.ano-1. No rio Negro, com uma área de drenagem de 69.6808 km2, os fluxos anuais de N2O foram da ordem de 3,32.105 mol N2O, e a emissão de N para atmosfera de 4,64 Mg.ano-1. Nos 2.147.736 km2 da bacia do rio Solimões estes valores foram de 4,05.105 mol N2O.ano-1 e cerca de 5,67 MgN.ano-1, respectivamente. Comparados ao transporte de N pela descarga, estes valores representam uma fração muito pequena do ciclo deste elemento nas bacias de drenagem destes rios. / The concentrations of nitrous oxide (N2O), an important component of the greenhouse effect, have significantly increased in the last hundred years. The reasons for this atmospheric increase in N2O are still partially not explained and this uncertainty is worse in relation to aquatic environments. The objective of this study was to quantify fluxes of N2O from rivers of the Amazon to the atmosphere. The studied area is located in the Brazilian Amazon, in the states of Rondônia and Amazonas. The rivers were monthly sampled from September 2005 to February 2007. River water was collected with immersion pumps, lowered in the middle of the channel to 60% of total depth. To avoid contact with air, water was pumped into a 2 L graduated cylinder, from which the samples were taken with a 60 mL syringe pre-filled with N2. A headspace metodology was used to equilibrate the dissolved N2O with N2, within the syringe. The resulting gas sample was stored in evacuated and sealed 25 mL vials. Atmospheric samples were taken from one meter above the water column and stored the same way. N2O concentrations were determined within 15 days of collection on a Shimadzu GC-14 ?Green House Analyzer?. A theoretical diffusive flux model was used to calcule N2O fluxes. At the sector of the Ji-Paraná river basin constrained upstream from the county of Ji- Paraná, with an area of 32,793 km2, annual fluxes of N2O were on the order of 0.33 mol.year-1, which resulted in an emission to the atmosphere of 0.46 MgN.year-1. In the Negro basin, which encompasses an area of 69,6808 km2, fluxes were an order of magnitude higher, 3.33.105 mol.N2O.year-1, resulting in an annual emission of 4.64 MgN. At the 2,147,736 km2 of the Solimões basin, these values were, respectively 4.05.105 mol N2O and 5.67 MgN.year-1. Compared to the values of N exported in discharge, these fluxes constitute a small fraction of the nitrogen cycle in these basins.

Esta pesquisa teve como objetivo analisar os impactos na economia brasileira, de uma ampliação na produção e uso de etanol e biodiesel, como substituição de parte dos combustíveis fósseis, no período de 2010 a 2030, com base no Plano Nacional de Energia - PNE 2030. Foi de particular interesse, analisar os impactos econômicos com ênfase nas análises regionais e nos impactos sobre as emissões de gases de efeito estufa. Para esse propósito, utilizou-se um Modelo Computável de Equilíbrio Geral (EGC), mais especificamente, um modelo estático, inter-regional, bottom up. Identificou-se que esses impactos promovem aumentos em quase todos os agregados macroeconômicos, em especial os choques causados pelo biodiesel. Os resultados mostraram-se relevantes para o desenvolvimento regional e independência energética do ponto de vista dos impactos sobre as emissões dos gases de efeito estufa. Foram observadas reduções das emissões dos principais combustíveis fósseis da matriz energética. Conclui-se que, tanto economicamente como ambientalmente, as políticas de inserção gradual dos biocombustíveis, podem surtir efeitos favoráveis no aumento da atividade da economia brasileira e na redução das emissões totais. / This study aimed to analyze the impacts on the Brazilian economy of the expansion in the production and use of ethanol and biodiesel in substitution of part of fossil fuels between 2010 and 2030, based on the Plano Nacional de Energia - PNE 2030. Of particular interest was the analysis of regional impacts as well as of greenhouse gases emissions. A Computable General Equilibrium model of the Brazilian economy was used for this purpose. The model is static, inter-regional and bottom-up. Results showed that the impacts generated by the biofuels policies generate increases in the macroeconomic aggregates in the economy, especially in the case of the biodiesel policy, and are relevant from a greenhouse gases emissions standpoint. Reductions in the emissions associated to the main fossil fuels of the Brazilian energy matrix were observed. The study concludes that the policy of gradual insertion of biofuels in the Brazilian economy can generate both economic and environmental positive effects.

O transporte rodoviário é uma das atividades econômicas do homem que mais contribuem para a emissão de Gases de Efeito Estufa (GEE) na atmosfera. Sabe-se que a emissão de CO2 está diretamente vinculada ao consumo de combustível. Por isso, é possível encontrar uma série de trabalhos que objetivam diminuir as emissões por meio da redução do consumo de combustível dos veículos. A otimização de rotas é uma importante ferramenta para essa redução e, consequentemente, possibilita minimizar as emissões dos veículos. Esta pesquisa tem como objetivo aplicar em uma empresa líder na distribuição de revistas no país o PRP, que é um modelo de minimização do consumo de combustível/emissão de GEE por meio de ajustes das variáveis como velocidade média, quantidade de carga transportada, distância percorrida e inclinações das vias. Como a maioria das metodologias de estimativa de combustível existentes na literatura não considera a inclinação das vias nos seus cálculos, neste trabalho foi necessário desenvolver uma metodologia para incluí-la no modelo. Testes foram efetuados com variações nas janelas de tempo, e o modelo mostrou-se sensível a cada uma das variáveis analisadas, gerando economias em 100% das rotas estudadas. / Road transport is one of the biggest contributors of Greenhouse Gases emissions of all humans economic activities. It is known that CO2 emissions are directly related to fuel consumption, so that is why it is possible to find a series of studies that aims to reduce emissions by reducing vehicles fuel consumption. Route optimization is an important tool for reducing fuel consumption and hence emissions. This research aims to implement the PRP model in a leading company in the country, which is a model that minimizes fuel consumption/GHG emissions through adjustments of variables such as average speed, pay load, distance traveled and slopes of the road. Most existing fuel estimation methodologies found in the literature does not consider the slope of the roads in their calculations. So in this research it was necessary to develop a methodology to include it in the model. Tests were performed with variations in the time windows and the model was sensitive to each of the variables analyzed, generating savings on 100% of the studied routes.

A Política Estadual de São Paulo de Mudanças Climática (PEMC) foi lançada em 2009. Esta política voluntária, independente de qualquer acordo nacional ou internacional, foi estabelecida para reduzir a emissão dos gases de efeito estufa em 2020 em 20%, de acordo com os níveis de 2005. Uma vez que a melhoria da eficiência energética está entre as ações de mitigação de emissões de carbono especificadas pela PEMC, este trabalho visa avaliar as emissões diretas e indiretas e o consumo energético das cadeias produtivas na economia do Estado de São Paulo. Conseqüentemente, este estudo combina dados da Matriz Insumo Produto com o Primeiro Inventário de Gases de Efeito Estufa do Estado de São Paulo (2011) e o Balanço Energético (2010). Todos os dados estão baseados nos valores do ano de 2004. O trabalho avalia três simulações. A primeira simulação compara as emissões totais e energia por unidade de demanda final, já a segunda simulação aplica o mesmo método, porém apenas contabiliza as emissões de energia. A terceira simulação é baseada na massa total de emissões diretas e indiretas e foi determinada por meio dos multiplicadores. Além disso, o efeito total de cada setor está relacionado às emissões diretas e indiretas geradas por uma unidade de demanda final. Baseado nos resultados das três simulações foi possível observar que as emissões indiretas representam quase 30% sobre as emissões totais, e que apesar deste número não ser mais representativo, a responsabilidade do setor é maior se as emissões indiretas forem consideradas. Os resultados da Simulação 1, identificam os setores que se destacam devido a altos geradores de emissões e energia: Outros da indústria extrativa e Cimento, de outro modo, se apenas os geradores das emissões fossem considerados Cimento e Pecuária teriam se destacado com aproximadamente 3,5 GgCO2e emitidos direta e indiretamente por 1 milhão de reais de demanda final. Já, de acordo com a Simulação 2, os setores que se destacam são: Cimento e Frabricação de aço e derivadoscom respectivamente 1,4 GgCO2e e 0,5GgCO2e de emissões totais emitidas por 1 milhão de reais de demanda final. Por fim, na Simulação 3, o setor de Transportes se destaca com 23% das emissões diretas, enquanto é responsável por 9% das emissões indiretas, correspondentes às emissões incorporadas pela demanda por serviços e produtos. Por outro lado, o setor Alimentos e bebidas é o que mais se destaca devido a 17% das emissões indiretas apesar de apresentar apenas 2% do total das emissões diretas. / The Sao Paulo State Climate Change Policy (CCP) was established in 2009. This voluntary policy, independent of any domestic and international accord, was established to reduce greenhouse gas emissions in 2020 by 20%, according to 2005\'s emission levels. Once the energy efficiency improvements are among the carbon mitigation actions specified by CCP, this present work aims to evaluate direct and indirect carbon dioxide equivalent emissions and energy consumption of supply chains in the Sao Paulo State\'s economy. Consequently, this study combines data from the Sao Paulo input-output matrix with the First Greenhouse Gas Emissions Inventory of Sao Paulo State (2011) and the Sao Paulo States Energy Balance (2010). All data used are based on 2004 values. Based on the CCP goal to reduce 20% in total emissions, this work assesses three simulations. The first simulation compares total emissions and energy by each final demand unit, whereas the second simulation applies the same method, but accounts for energy related emissions only. The third simulation is based on total direct and indirect emission mass. In addition, the work presents a comparison between all sectors in terms of their direct and indirect emissions, which is conveyed by emission multipliers. In addition, the total effect of each sector which is related to the direct and indirect emissions generated to one final demand unit, was assessed. Based on the results of the 3 simulations it was possible to see that indirect emissions represent almost 30% of the total emissions, and although this number is not more representative, in some cases sector\'s responsibility is greater if indirect emissions are accounted for. Results from Simulation 1 identify the sectors that stand out because of high energy and emission total effects: Other extractive industry and Cement. In comparision, if only total emissions effect are considered Cement and Livestock sectors stand out with approximately 3.5 GgCO2e emitted direct and indirectly for each 1 mi BRL of final demand, for each sector. Then, according to Simulation 2, the sectors that stand out are: Cement and Steel manufacture and products with respectvely 1.4 GgCO2e and 0.5 GgCO2e of total emissions emitted by each 1 mi BRL consumed by sector. Lastly, on Simulation 3, Transport is the sector that stands out with 23% of direct emissions, and 9% of the sum of indirect emissions, due to embodied emissions on services and products demand. Regarding indirect emissions, Food and beverage stands out, encompassing 17% of the indirect emissions and only 2% of total direct emissions.

Este trabalho utilizou a metodologia Renewable Transport Fuel Obligation (RTFO), desenvolvida pela Renewable Fuels Agency (RFA, 2008), para quantificar o volume de gases de efeito estufa emitido nas etapas do ciclo de vida do etanol: manejo agrícola da cana-de-açúcar, transporte da matéria-prima da lavoura até a usina, beneficiamento industrial, cogeração de energia elétrica e logística até uma base primária de armazenamento. O arcabouço metodológico foi aplicado em cinco diferentes regiões do Estado de São Paulo, o maior produtor brasileiro: Araçatuba, Assis, Ribeirão Preto, Jaú e Piracicaba. Ademais, objetivou-se examinar o impacto relativo que os seguintes tópicos têm nas emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida do etanol: (1) localização da produção de cana-de-açúcar; (2) utilização de diferentes combustíveis na etapa do manejo agrícola da cana-de-açúcar; (3) extinção da prática de queimar o canavial na fase da pré-colheita; e (4) utilização de uma logística intermodal para distribuir o etanol até uma base primária de armazenamento. No cenário base, considerou-se a utilização de óleo diesel no manejo agrícola da cana-de-açúcar, a prática de queimar previamente o canavial na fase da pré-colheita e a logística rodoviária para transportar o etanol das regiões produtoras até uma base primária de armazenamento localizada no porto de Santos-SP. Já para a análise de sensibilidade dos parâmetros de emissões, os demais cenários contemplam as possíveis combinações entre o uso de biodiesel no manejo agrícola (B20 ou B100), extinção da queima do canavial na fase da pré-colheita e logística rodo-ferroviária. Constatou-se que, independentemente do cenário analisado, em média, a maior parcela das emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida do etanol foi proveniente do manejo agrícola da cana-de-açúcar. Devido às características intrínsecas ao solo e a gestão das operações, as emissões são diferentes entre as regiões (amplitude de 60 kg de CO2e/tonelada de etanol). Ademais, essa etapa representou 51% e 62%, quando foi considerado, respectivamente, a logística rodoviária e a intermodalidade rodo-ferroviária para transportar o produto até Santos-SP. A utilização da intermodalidade de transporte rodo-ferroviária para distribuição do etanol corroborou para a minimização de gases de efeito estufa. Considerando a média dos cenários analisados, essa redução chegou a 13% no ciclo de vida e a 74% apenas na etapa da logística. Por fim, observou-se que existe minimização no volume de gases lançados na atmosfera em decorrência da sinergia entre o consumo de biodiesel B100 no manejo agrícola da cana-de-açúcar, a extinção da prática da queima do canavial na fase da pré-colheita e a utilização de logística intermodal rodo-ferroviária para se transportar o produto até uma base de armazenamento em Santos-SP. Em média, o volume de gases de efeito estufa emitidos diminuíram em 43% no ciclo de vida do etanol. / This thesis adopts the Renewable Transport Fuel Obligation (RTFO) methodology, developed by the Renewable Fuels Agency (RFA, 2008), to quantify the volume of greenhouse gases that are emitted during the following stages of the ethanol life-cycle: 1) sugarcane farm management, 2) transportation of the raw material from the field to the mill, 3) industrial processing, 4) co-generation of electricity, and 5) logistics to the primary storage base. The methodology is applied over five different regions of the State of São Paulo, the largest ethanol producing State in Brazil: Araçatuba, Assis, Ribeirão Preto, Jaú e Piracicaba. Furthermore, this thesis aims to exam the following impacts related to the greenhouse gases emitted by the stages of ethanol life-cycle: (1) sugar production location; (2) usage of different fuels at the stage of sugarcane farm management; (3) extinction of the practice of burning the sugarcane field during the pre-harvest; and (4) utilization of intermodal logistics in order to transport the end-product to a primary storage base. In the base scenario, it is assumed 1) the utilization of diesel oil in the farm management of sugarcane, 2) the practice of previously burning the sugarcane field in the pre-harvest and 3) the road logistics to transport ethanol from the producing regions to a primary storage base located in the port of Santos-SP. To analyze the sensibility of emission parameters, other scenarios comprehend the possible combinations between the usage of biodiesel in farm management (B20ou B100), as well as the extinction of the practice of burning the sugarcane field in the pre-harvest and road-rail logistics. It was verified that, on average, regardless of the analyzed scenario, the largest portion of greenhouse gas emissions during the ethanol life cycle is concentrated at the sugarcane farm management stage. Due to the intrinsic characteristics of the soil and the required operations management, the emissions differ between regions (amplitude of 60 kg CO2e/ton of ethanol). Moreover, when both, road logistics and road-rail intermodality to transport the product to Santos-SP are considered, this stage represents 51% and 62%, respectively. The utilization of road-rail transportation intermodality to distribute ethanol contributes to the reduction of greenhouse gas emission. By considering the average of analyzed scenarios, this reduction achieves 13% during the life cycle and 74% only during the logistics stage. Finally, it was observed that there is a reduction on the volume of gases emitted into the atmosphere as a result of synergy among the use of biodiesel B100 in sugarcane farm management, the extinction of the practice of burning the sugarcane field in the pre-harvest and the utilization of intermodal logistic in order to transport the product to a primary storage base in Santos-SP. On average, the emitted volume of greenhouse gas decreases by 43% in the life cycle of ethanol.

A mudança de uso da terra no Cerrado acarreta em alterações na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS). Práticas de manejo com revolvimento das camadas de solo aceleram a decomposição da MOS, favorecendo as emissões de gases do efeito estufa do solo para atmosfera. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar as mudanças na dinâmica da MOS de um Neossolo Quartzarênico submetido a diferentes usos e sistemas de manejo, utilizando como referência o sistema nativo (Cerrado). O presente estudo foi realizado no município de Comodoro - MT (13º50\'00\" a 13º50\'03\" S e 59º37\'18\" O). Foi empregado o delineamento experimental inteiramente casualizado com sete áreas de estudo. As coletas foram realizadas em julho de 2005 e fevereiro de 2006 e as áreas amostradas foram: Cerrado nativo (CER); pastagem (CAP22); plantio convencional com a cultura da soja (CS1), sucessão de culturas arroz-soja (CAS3) e sucessão arroz-soja-sorgo ou milheto (CAS/Sor3 e CAS/M3); e plantio direto (CAP13S/M5). Foram estudadas as seguintes variáveis: atributos físicos e químicos do solo, estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) do solo, teores de C e N nas frações granulométricas da MOS, quantidades de N inorgânico, C e N microbiano do solo, quociente metabólico (qCO2) e fluxos de gases do solo (CO2, N2O e CH4). Os resultados deste estudo indicaram que os sistemas com plantio convencional e plantio direto avaliados apresentaram melhoria nos atributos físicos e químicos do solo em relação a pastagem (CAP22), com menor compactação do solo e aumento na disponibilidade de fósforo, cálcio e magnésio. Foram obtidos maiores estoques de C e N em CAS/Sor3 e CAS/M3, áreas com maiores teores de argila. A área CAP13S/M5 também mostrou maiores teores de argila, porém baixos estoques de C e N, resultado atribuído ao uso da terra por treze anos com pastagem sem reforma e ao pouco tempo de implantação do sistema plantio direto. Analisando as frações granulométricas da MOS verificou-se maiores teores de C e N na fração menor que 50 \'mü\'m. As maiores quantidades de N inorgânico em relação ao CER foram observados na área CAS/M3, e com exceção desta área, a forma predominante de N inorgânico foi o amônio. Foram obtidas maiores quantidades de C e N microbiano na época úmida, quando todas as áreas estavam com cobertura vegetal. Entre as áreas de estudo, as maiores quantidades de C e N microbiano foram obtidos em CAP22. Os fluxos de C-CO2, com exceção da área CAS/Sor3, foram maiores na época úmida, enquanto que os fluxos de N-N2O e C-CH4 foram semelhantes entre as épocas de estudo. Os fluxos de gases em C equivalente não apresentaram diferenças significativas entre as áreas de estudo devido ao alto desvio padrão verificado para cada gás. A mudança de uso da terra promove alterações na dinâmica da MOS, porém neste estudo não foi possível distinguir qual o melhor sistema de uso para o Neossolo Quartzarênico devido ao pouco tempo de implantação dos sistemas plantio convencional e plantio direto, e a degradação da pastagem (apesar do maior tempo de implantação) / Land-use changes of Brazilian savanna (Cerrado) result in alterations of the soil organic matter (SOM). Managements practices with tillage accelerate the SOM decomposition, enhancing greenhouse gases emissions from the soil to the atmosphere. Therefore, the objective of this work was to evaluate the changes in the SOM dynamics of a Typic Quartzipisamment submitted to different uses and managements systems, using as reference the native system (Cerrado). The present study was conducted in areas located at Comodoro (Mato Grosso state, Brazil) (from 13º50\'00\" till 13º50\'03\" S and 59º37\'18\" W). At each site, samples were taken randomly within seven areas. Sampling activities were performed in July 2005 and February 2006 and the sample sites consist of an area of \"Cerrado\" (CER); pasture (CAP22); conventional tillage with soybean (CS1), rice-soybean succession (CAS3) and rice-soybean-sorghum or millet (CAS/Sor3 and CAS/M3) successions; and a field with no-tillage system (CAP13S/M5). Studied variables were: physical and chemical attributes, C and N stocks, isotopic composition of 13C/12C and 15N/14N, C and N content in the SOM fractions, quantity of inorganic N, microbial C and N biomass, metabolic quotient (qCO2), and the soil gases fluxes (CO2, N2O and CH4). The results of this study showed that all evaluated fields under conventional or no-tillage systems result in physical and chemical attribute improvement in relation to the pasture (CAP22), with soil compaction decrease, pH increase and improvement of the availability in phosphorus, calcium and magnesium. The C and N stocks were higher in areas CAS/Sor3 and CAS/M3, corresponding to the highest clay content. The area CAP13S/M5 showed similar clay content, but smaller C and N stocks, this result was attributed to the land-use: thirteen years as pastures without reform and also the short time of no-tillage implantation. Analyzing the SOM fractions, it was verified higher C and N contents in the 50 \'mü\'m fraction. The higher quantities of inorganic N in relation to the CER were found in area CAS/M3, and with exception of this area, ammonium was the predominant form of inorganic N. Higher quantities of the microbial C and N were obtained during the wet season, when all areas presented a cover crop. Among areas, the higher quantities of microbial C and N were obtained in CAP22. The fluxes of C-CO2, excepting area CAS/Sor3, were higher during the wet season, while the fluxes of N-N2O and C-CH4 were similar between seasons studied, because high standard deviations were calculated for each gas. The land use promoted alterations in SOM dynamic, however it was not possible to differentiate the best land use for this Typic Quartzipisamment, mainly due to the short time of no-tillage implantation, and the degradation of the pasture (although of the implantation time was higher)

As mudanças no uso da terra tais como a conversão de ecossistemas naturais em agro ecossistemas, provocam alterações significativas na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS); bem como é responsável pela crescente emissão de gases causadores do efeito estufa no Brasil, representando cerca de 20% do total das emissões. Nos últimos 30 anos, essa prática tem ocorrido de forma mais intensa no arco do desmatamento da Amazônia, particularmente nos Estados de Rondônia e Mato Grosso. Assim o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar variações nos estoques de carbono do solo, devido à mudança do uso da terra para pastagens na região Sudoeste da Amazônia. Os objetivos específicos foram: quantificar alguns atributos químicos e físicos do solo, os estoques de carbono do solo e do carbono remanescente, pela abordagem isotópica, da área de floresta nativa e aquelas transformadas em pastagens. A área de estudo (7 ° e 18 °S; 50 ° e 67° W) está localizada nos Estados de Rondônia e Mato Grosso. Os solos avaliados foram Latossolos, Argissolos e Neossolos, representando 75% da área total dos dois Estados. A seleção dos locais de amostragem foi realizada a partir da divisão preliminar da área total em 11 ecorregiões biogeoclimáticas, com posterior sorteio aleatório das cidades. As amostragens de solos foram realizadas entre Junho/Julho de 2007, em cinco situações distintas: vegetação nativa (floresta, cerrado e cerradão) (NA), pastagem (PA) sob diferentes manejos, culturas perenes (PE), áreas sob cultivo convencional (PC) e plantio direto (PD). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetições. As amostras de solo foram coletadas nas seguintes camadas: 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm. Os resultados indicaram que o sistema PD decresceu o pH do solo nas camadas mais profundas. Para todos os tratamentos, pH demonstrou o predomínio de cargas negativas. A densidade do solo foi maior nas pastagens degradadas. Os teores de carbono apresentaram correlação positiva com os teores de argila+silte em todas as profundidades do solo para os diferentes sistemas de uso da terra. Na camada 0-30 cm, PC apresentou uma tendência de aumento dos estoques de carbono (51,46 Mg ha-1), seguido por PD (48,76 Mg ha-1), PA (46,75 Mg ha-1) e PE (46,75 Mg ha-1), ainda que diferenças significativas entre as áreas não foram encontradas. Na floresta, os valores de 13 C mostraram variação de -28 a -26 com o aumento da profundidade do solo, enquanto na pastagem a variação 13 C foi menor do que na floresta (-22 a -24 ), devido possivelmente à presença de carbono remanescente da floresta nas camadas mais profundas do solo. A idade das pastagens não influenciou diretamente o acúmulo de carbono do solo, assim como o maior estoque de carbono encontrado na pastagem com 18 anos de uso. A textura do solo (30-60% argila+silte) determinou a maior taxa anual de estoques de carbono (2,14 Mg ha-1 ano-1) no tratamento PD. A diferença entre o estoque de carbono estimado pelo software ArcGis 9.0 e o encontrado neste estudo foi 0,53 Mg-1 ha-1 para os diferentes tipos de solo e vegetação. / Land use changes such as conversion of natural ecosystems to agro ecosystems are shown to cause alterations in the transformations of soil organic matter (SOM), as well they are responsible for crescent emissions of greenhouse gases (GEE), therefore representing around 20% of total GEE emissions. Over the last 30 years, land deforestation has occurred more intensively in the deforestation arc of Amazonian, particularly in the States of Rondônia and Mato Grosso. The main objective of this research was to evaluate variations in the soil carbon stocks, due to land conversion of native forest to pastures in the Southwest Amazonian region. The specific objectives were to measure some chemical and physical soil attributes, carbon stocks and the remaining soil carbon, through isothopic technique, from the native forest and that incorporated by land use to pastures. Study site (7° and 18° S; 50° and 67° W) was located in the States of Rondônia and Mato Grosso. Soils used in this study were Latosols, Argisols and Neosols, which cover 75% of the total area of both States. The choice of sampling areas was based on a preliminary division of total area in 11 biogeoclimatic region, followed by randomized selection of cities. Soil samplings were realized during June/July 2007, according to five treatments: native forest (forest, savanna and cerradão) (NA), pasture (PA) under different managements, perennial crops (PE), areas under no tillage (PC) and tillage management (PD). Experimental design was randomized with five replications. Soil samples were collected in the following soil layers: 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm. Results showed that PD decreased pH in the deeper soil layers. For all treatments pH illustrated a dominance of negative charge. Soil density was found to be highest in the degraded pastures. Carbon contents showed a positive correlation with the clay+silt contents for all soil layers in the different land uses. In the 0-30 cm layer, PC management showed a tendency to increase soil carbon stocks (51,46 Mg ha-1), followed by PD (48,76 Mg ha-1), PA (46,75 Mg ha-1) and PE (46,75 Mg ha-1), although significant differences among study sites were not found. In the forest, 13 C values showed a variation from -28 to -26 in the soil depth; while in the pasture 13 C variation was lower than in the forest (-22 a -24 ), probably due to the presence of remaining carbon from the forest in the deeper soil layers. The age of pastures did not influence directly the accumulation of soil carbon, as well the highest carbon stock was found in the pasture with 18 years of use. Soil texture (30-60% clay+silt) determined the highest annual rate of carbon stocks (2,14 Mg ha-1 ano-1) in the PD management. The difference between carbon stock estimated by ArcGis 9.0 software and that found in this study was 0,53 Mg-1 ha-1 for all different soil types and vegetation.

A necessidade atual do mercado brasileiro para aumentar a oferta de gás incentiva a comunidade científica nacional no desafio de desenvolvimento de novas rotas tecnológicas, visando aumentar o aproveitamento do gás natural. Tal desafio é acompanhado por uma demanda mundial dos países signatários do Protocolo de Quioto (ratificado em 2005) para a redução das emissões de gases de efeito estufa. Apesar de o Brasil não apresentar nenhuma meta de redução, no primeiro período deste Protocolo (2008 a 2012), o setor do petróleo (atividade de E&P), através de suas companhias operadoras, que atuam no país, já estabeleceram metas corporativas para emissão evitada de gases de efeito estufa, em suas instalações de produção (maior predominância das unidades marítimas de produção). O presente trabalho aborda a análise técnica e econômica de um processo proposto de separação e captura de dióxido de carbono (CO2), através de estudo de caso (Primeira e Segunda Proposição) de simulação de processo, em uma instalação marítima de produção de petróleo, comparativamente a sua ausência (Caso Base). A Primeira Proposição considera a separação e a captura do CO2 oriundo tanto do gás natural produzido, quanto do gás de queima de uma turbina a gás. A Segunda Proposição considera a separação e a captura do CO2 oriundo somente do gás natural produzido. Até o momento, no Brasil, ainda não foram desenvolvidas tecnologias adequadas para a captura do CO2, em instalações marítimas de produção de petróleo. Adicionalmente a regulação atual (Portaria nº104/2002 da ANP) limita o potencial de utilização do CO2 que existe na composição do gás natural comercializado no país, pelo fato de não diferenciar em sua especificação técnica, os usos deste importante combustível. Os resultados obtidos nesta tese, com a utilização de simulador de processo de uso comercial mostraram emissões evitadas de CO2 para atmosfera de 55 % (caso Segunda Proposição que apresentou maior viabilidade econômica), em relação ao resultado obtido para o Caso Base. Este relevante resultado equivale a uma emissão evitada de aproximadamente 241 x 103 t/ano, para uma única unidade piloto proposta. De acordo com o estudo de análise econômica apresentado, a Segunda Proposição (VPL US$ 15,3 x 106) foi melhor do que a da Primeira Proposição (VPL: US$ 13,9 x 106) ambos usando o Caso Base como referência. Dentre os ganhos esperados com o uso desta nova tecnologia destacam-se: redução do consumo interno e das perdas de gás natural, emissão evitada de CO2 e hidrocarbonetos para a atmosfera, além do aumento das práticas de armazenamento de gás e CO2, em reservatórios geológicos depletados de petróleo. Estima-se que num cenário futuro, com a implantação deste novo processo proposto, em instalações marítimas de produção de petróleo, uma relevante contribuição de emissões evitadas de gases de efeito estufa possa ocorrer na área de E&P de petróleo no Brasil. / The current Brazilian market needs to increase the natural gas supply to incentive the national scientific community to the challenge of developing new technologies routes aiming increase the utilization of the produced natural gas. Such challenge is followed by a world demand from signatory countries of the Kyoto Agreement (ratified in 2005) to reduce the greenhouse gas emissions. In spite of, the Brazil does not have any reduction goal, in the first period (2008 to 2012) the oil sector (E&P activity), by their oil operators companies that works in our country, has already established corporative goals to avoided greenhouse gas emissions in their production facilities (bigger predominance of offshore production unities). The present work approaches the economic and technical evaluation of a carbon dioxide (CO2) separation and capture proposal process (First and Second Proposal Case) comparatively your absence (Base Case). The First Case consider the CO2 separation and capture both the produced gas and exhausted gases of one turbine driven by gas. The Second Case consider only the CO2 separation and capture from the produced gas. At the present, in Brazil, it has not been developed yet suitable technologies, for such use, and the CO2 is normally disposal to the atmosphere. Moreover, the present Regulation (104/2002 ANP Decree) limit the potential of CO2 use existing in the gas composition that is marketed in the country, due to not differentiate the uses of this important fuel. The results obtained of this thesis, by using a process simulator of commercially use showed CO2 avoided emissions of 55 % to the atmosphere (Second Proposal Case that shows the best economic evaluation) related to the result obtained from the Base Case. This relevant result is equivalent in mass flow, to the avoidance emission of roughly 241 x 103 tons per year, for a single pilot unity proposal. According the economic evaluation study, the Second Proposal Case (VPL:US$ 15,3 x 106) was better than the First Case (VPL: US$ 13,9 x 106), using the Case Base as reference. Within the benefits expected with the use of this new technology are the following: reduction both the internal gas consumption and natural gas losses (atmospheric disposal), emissions avoided of CO2 and hydrocarbons, beyond the increase of CO2 and gas storage practices in offshore depleted oil fields. It is estimated, in future scenery, with the implantation of this new proposal process in offshore production unities, relevant contribution of avoided greenhouse gases emissions can occur in oil E&P tasks in Brazil.