O objetivo deste estudo foi o de analisar o recolhimento do palhiço de cana-de- açúcar do ponto de vista operacional, bem como determinar seu potencial energético, utilizando-se de um ancinho enleirador de roda de terra e de uma enfardadora de forragem de fardos cilíndricos, sob dois diferentes tipos de enleiramentos (simples e duplo). Os ensaios de campo foram realizados no município de Piracicaba, SP, em área comercial do GRUPO COSAN-COSTA PINTO. As coordenadas geográficas do ponto central da área de ensaio são: 22° 40"3' de latitude Sul, 47°36"33' de longitude oeste e altitude de 605m. Da análise do palhiço antes do enfardamento foram determinados, como resultados médios: índices de folhas = 69,93%, de frações de colmos = 2,27%, de ponteiros = 21,44, de matéria estranha mineral total = 6,36%, enquanto que a produtividade estimada de palhiço foi de 27,01 t.ha -1, com Poderes Caloríficos Superior de 18,43 MJ.kg-1, Inferior de 17,01 MJ.kg-1, Útil de 13,32 MJ.kg-1, umidade média = 20,76% e potencial energético de 494.875,09 MJ.ha-1. Nas operações de enleiramento (simples e duplo) as médias das variáveis testadas: capacidade efetiva, capacidade operacional, consumo de combustível horário e por tonelada enfardada e balanço energético, diferiram entre si ao nível de 1 % por meio do teste de Tukey. As operações de enfardamento foram executadas sobre dois tipos de enleiramentos (simples e duplo), sendo analisadas as variáveis: massa específica dos fardos, capacidade efetiva, consumo de combustível por tonelada enfardada, massa estimada de palhiço enfardada, massa estimada de palhiço remanescente, balanço energético do enfardamento e balanço energético de enleiramento mais enfardamento. A comparação das médias dos resultados obtidos da massa específica dos fardos e as capacidades efetivas (t.h-1) e (ha.h-1) foram significativas ao nível de 5% pelo teste de Tukey. As comparações das médias para os balanços energéticos foram significativas ao nível de I %. As médias da quantidade de terra nos fardos não diferiram entre si nos tratamentos estudados / The objective of this study was analyze the withdrawal of the straw of sugar-cane of the operational point of view, as well as to determine its energy potential, using a rake and one cylindrical forage baler, under two different windrowing types (simple and double). The field tests were performed in the municipal district of Piracicaba, SP in commercial area of the GRUPO COSAN-COSTA PINTO. The geographical coordinates of the central point of the tests area are: 22° 40"3' of South latitude, 47° 36"33' of longitude was and altitude of 605m. Of the analysis of the straw before the baling were determinated, as medium results: Indexes of leaves = 69,93%, of stalks fractions = 2,27%, of pointers = 21,44, of matter find strange total mineral = 6,36%, while the dear productivity of straw was of27,01 t.ha-1, with Powers Calorific Superior of 18,43 MJ.kg-1, Useful of 13,32 MJ.kg-1 Inferior of 17,01 MJ.kg-1, medium humidity = 20,76% and energy potential of 494.875,09 MJ.ha-1. In the windrowing operations (simple and double) the averages of the tested variables: effective capacity, operational capacity, in consumption of hourly fuel and for ton baled and energy swinging, they differed to each other at the leveI of 1 % by means of the test of Tukey. The baling operation was executed on the two windrowing types (simple and double), being tested its variables: specific mass of the bales, effective capacity, I consummate of fuel for ton baled, dear mass of straw baled, dear mass of remaining straw, energy swinging of the baling and energy swinging of windrowing more baling. The comparison of the averages of the obtained results of the specific mass of the bales and the effective capacities (t.h-1) and (ha.h-1) they were significant at the leveI of 5% for the test of Tukey. The comparisons of the averages for the energy swingings were significant at the leveI of 1%. The averages of the amount of earth in the bales didn't differ to each other in the studied treatments

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-18T18:24:45Z No. of bitstreams: 1 2018_GeraldoCesarZambrzycki.pdf: 2492469 bytes, checksum: ec726d0ff83596691c19bf4dab33ed6b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-18T18:25:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_GeraldoCesarZambrzycki.pdf: 2492469 bytes, checksum: ec726d0ff83596691c19bf4dab33ed6b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T18:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_GeraldoCesarZambrzycki.pdf: 2492469 bytes, checksum: ec726d0ff83596691c19bf4dab33ed6b (MD5) Previous issue date: 2018-10-18 / A energia é um insumo de uso generalizado na economia mundial. Assim, a sua indisponibilidade pode produzir efeitos econômicos adversos de longo prazo. A carência relativa à disponibilidade de energia pode ser proveniente da falta de planejamento e investimento direcionados ao setor e, em um futuro próximo, da dificuldade em obter novas fontes renováveis de energia. A biomassa é uma das fontes de energia renovável facilmente disponível, que podem ser convertidas em algumas formas úteis de energia através de diferentes processos; entre eles, a tecnologia da combustão é um método particularmente eficiente. A utilização de resíduos florestais e agrícolas para a produção de energia apresenta múltiplos benefícios, mas a ligação entre a bioenergia e o ambiente é complexa e nem todas as opções energéticas têm os mesmos impactos. No Brasil, se tem disponível uma grande quantidade de biomassas que podem ser alternativas para produção de combustíveis, porém, a sua caracterização deve ser baseada em seu uso e apresentar elementos que auxiliem na compreensão das propriedades determinantes, inerentes a cada biomassa. Portanto, o objetivo principal deste estudo foi o de determinar a produtividade energética dos resíduos agroflorestais do cerrado, da cultura do milho, da eucaliptocultura, do capim Tanzânia e da bananicultura, para produção de energia através do ciclo de Rankine. Foram realizadas análises físico-químicas das matérias-primas in natura e pastilhada, principalmente para avaliar o poder calorífico das amostras, sendo as análises realizadas de acordo com as normas da ABNT. Os resultados das análises foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (significância de 5 %). Dessa forma, os resultados pesquisados evidenciaram que a biomassa residual da eucaliptocultura apresentou a melhor produtividade energética (21,95 GJ ha-1), quando comparado com as demais matérias-primas estudadas. / Energy is an input of widespread use in the world economy. Thus, their unavailability can produce long-term adverse economic effects. The lack of energy availability can be derived from the shortage of planning and investment aimed at the sector and, in the near future, the difficulty in obtaining new renewable energy sources. Biomass is one of the easily available renewable energy sources, which can be converted into some useful forms of energy through different processes; among them, combustion technology is a particularly efficient method. The use of forest and agricultural waste for energy production presents multiple benefits, but the link between bioenergy and the environment is complex and not all energy options have the same impacts. In Brazil, a large number of biomasses are available which may be alternatives to fuel production, but their characterization must be based on their use and present elements that assist in understanding the determining properties, inherent in each biomass. Therefore, the main objective of this study was to determine the energy productivity of the agroforestry residues of the cerrado, the maize culture, the Eucalyptus culture, the Tanzania grass and the banana culture, for energy production through the Rankine cycle. Physico-chemical analyses of raw materials in Natura and lozenges were carried out, mainly to evaluate the calorific value of the samples, and the analyses carried out according to ABNT standards. The results of the analysis were submitted to the analysis of variance and the averages were compared by the Tukey test (significance of 5%). Thus, the results researched showed that the residual biomass of Eucaliptocultura presented the best energy productivity (21.95 GJ ha-1), when compared with the other raw materials studied.

BUENO, A. V. Análise da operação de motores diesel com misturas parciais de biodiesel. 2006. 103 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-24T18:36:14Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_avbueno.pdf: 1858655 bytes, checksum: 92732dd8ec5f4c0c4a04bf1e77386fef (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-24T18:37:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_avbueno.pdf: 1858655 bytes, checksum: 92732dd8ec5f4c0c4a04bf1e77386fef (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-24T18:37:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_avbueno.pdf: 1858655 bytes, checksum: 92732dd8ec5f4c0c4a04bf1e77386fef (MD5) Previous issue date: 2006-04 / The consequences of the biodiesel blends with diesel fuel were analyzed establishing cause and effect relationships between the engine performance and the combustion and mixture preparation processes. In this investigation, aspects like pollutant emissions, mixture preparation, dynamic of the combustion process, fuel conversion efficiency, performance under full load and specific fuel consumption were included. Techniques traditionally associated with diesel engines research and development were utilized for this purpose, including heat release analysis, exergetic analysis and dynamometric bench tests. In order to account for the small effects of the biodiesel introduction on the engine operational parameters, some modifications of the methods and models applied to data acquisition and post-processment were necessary. These modifications include the formulation of a new model for the in cylinder exergetic analysis and a novel arrangement of indicator system. By using the exergetic analysis, it was demonstrated that the blending of biodiesel in low concentrations increases the conversion of fuel exergy into work within the cylinder, causing an elevation on the engine efficiency. For the analyzed fuels, which enclose up to 20% of biodiesel addition in volume, the 10% biodiesel blend has presented the best results of performance and specific fuel consumption. / As conseqüências da adição de biodiesel ao óleo diesel foram estudadas estabelecendo-se relações de causa e efeito entre o desempenho do motor e os processos de combustão e formação de mistura. Foram incluídos, nesta discussão, aspectos como emissões poluentes, formação de mistura, dinâmica do processo de combustão, eficiência de conversão do combustível, desempenho do motor em carga máxima e consumo específico. Utilizaram-se, sob tal propósito, técnicas tradicionalmente associadas à pesquisa e ao desenvolvimento dos motores de ciclo diesel, tais como a análise de liberação de energia, a análise exergética e ensaios dinamométricos. Devido às pequenas variações observadas nos parâmetros opcionais do motor com a introdução do biodiesel, algumas modificações nos métodos aplicados para a coleta de dados experimentais e nos modelos empregados em seu processamento se mostraram necessárias. Dentre tais ajustes, pode-se destacar a formulação de um novo modelo de análise exergética para os processos ocorrentes no cilindro e a utilização de um arranjo inédito de sistema indicador. Demonstrou-se que a adição de biodiesel em baixas concentrações favorece a conversão da exergia do combustível em trabalho no interior do cilindro, proporcionando uma elevação na eficiência de operação do motor. Para os combustíveis analisados, que compreendem a adição de até 20% de biodiesel em volume, a mistura contendo 10% desta substância ofereceu as melhores características quanto ao desempenho e ao consumo específico.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-10-20T15:12:58Z No. of bitstreams: 1 Projeto Biogás VERSÃO FINAL.pdf: 4658466 bytes, checksum: 8aa2998961a01e0dce5005a85ffbe420 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-10-20T15:13:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Projeto Biogás VERSÃO FINAL.pdf: 4658466 bytes, checksum: 8aa2998961a01e0dce5005a85ffbe420 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T15:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Projeto Biogás VERSÃO FINAL.pdf: 4658466 bytes, checksum: 8aa2998961a01e0dce5005a85ffbe420 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo gerar energia por biodigestão da biomassa de microalgas, visando aplicação em locais com difícil acesso a combustíveis convencionais como as áreas rurais. Para atingir este objetivo, considerou-se projetar, construir, testar, e validar um reator para geração de biogás utilizando biomassa de microalgas para uso e benefício nas comunidades rurais. O primeiro passo foi identificar a quantidade de biogás gerado pela biomassa, desse modo foi avaliada a quantidade de matéria-prima disponível, com a colaboração do Laboratório de Bioenergia e Catálise e sua planta piloto, sendo possível determinar a espécie disponível para os testes, biomassa mista com predominância da microalga Chlorella sp. Posteriormente, segundo as características da biomassa, foram desenhados três protótipos (reator UASB com estágio de pós-digestão, reator de dois estágios com recirculação de biogás, e reator de dois estágios com fluxo de carga semi-contínuo) com base em modelos utilizados para tratamento de esgoto, e outros empregados nas áreas rurais carregados com esterco de gado. Em função das vantagens e limitações que cada protótipo apresentou, foi escolhido o reator de dois estágios com fluxo de carga semi-contínuo, como o modelo mais adequado. O reator foi construído em escala de laboratório em função da quantidade de biomassa disponível, do número de testes, e o tempo de degradação da biomassa. Foram montados três reatores do mesmo modelo, variando apenas o tempo de alimentação, com a finalidade de avaliar o melhor período de tempo para alimentar o material orgânico no reator. Com base nos resultados obtidos, é possível concluir que o protótipo do reator testado conseguiu gerar metano (332,62 e 196,56 mLCH4/g ST) a partir de biomassa mista da microalga Chlorella sp., com uma maior produção de gás nos reatores alimentados semanalmente. Estimou-se um dimensionamento em escala real do protótipo capaz de fornecer energia por cinco horas ao dia (1.250 litros de biogás por dia) a uma família composta de cinco pessoas que mora numa área rural, considerando para isso as instalações requeridas na fazenda, os materiais de construção, o custo de investimento, e os devidos cuidados de operação, manutenção e segurança do biorreator e dos operários.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-12T23:12:31Z No. of bitstreams: 1 PDF FINAL.pdf: 1899626 bytes, checksum: 92d6d88799bb370cabc324447ce7ec10 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-06T14:52:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF FINAL.pdf: 1899626 bytes, checksum: 92d6d88799bb370cabc324447ce7ec10 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T14:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF FINAL.pdf: 1899626 bytes, checksum: 92d6d88799bb370cabc324447ce7ec10 (MD5) / A biomassa vem sendo estudada como uma alternativa de fonte de energia que provoca um menor impacto ambiental, para produção de biocombustíveis. Entretanto, a biomassa apresenta algumas desvantagens, tais como o alto teor de umidade, natureza higroscópica, baixa densidade energética, difícil armazenagem que, consequentemente, inviabiliza a logística e seu uso direto como combustível. Uma maneira de atenuar essas desvantagens é através do processo de torrefação, o qual converte a biomassa em um biocombustível sólido de alto potencial energético. A torrefação é um processo de conversão termoquímica que ocorre na fase endotérmica da pirólise, e tem como objetivo concentrar a energia da biomassa em curto tempo e obter altos rendimentos. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar energeticamente as amostras de cavaco in natura e torrefeita para avaliar a influência os benefícios do processo de torrefação nas propriedades da madeira de Eucalyptus grandis para que seja usada como combustível. As amostras in natura e previamente torrefeitas (250, 290 e 310 °C) foram caracterizadas para comparação dos resultados. As amostras foram caracterizadas por análises físico-químicas: análise elementar (C, H, N, O), análise imediata (umidade, voláteis, cinza e carbono fixo) e poder calorífico (PCS e PCI). A determinação da faixa de decomposição da hemicelulose, celulose e lignina foi obtida por análise termogravimétrica (TGA) realizadas com N2. De acordo com os resultados, verificou-se que o processo de torrefação melhorou de forma significativa as propriedades energéticas da biomassa estudada. O poder calorífico superior teve um acréscimo em torno de 25 %; o teor de carbono fixo e de cinzas também aumentou 60 % e 0,6 %, respectivamente. Devido à decomposição em grande parte da hemicelulose, a umidade (70 %) e os materiais volátil (60 %) reduziram. A partir da análise elementar observou-se um aumento no teor de carbono e uma redução na razão O/C, o que indica uma maior quantidade de energia retida no biocombustível. Através do TGA foi observada a influência da temperatura de torrefação na redução de massa das amostras. Uma grande perda de massa ocorreu entre 210 e 450 °C, que representa a decomposição da hemicelulose. A amostra in natura e torrefeita a 250 °C foram as que tiveram maior perda de massa. Desta forma pode-se verificar, de acordo com os resultados obtidos, que o processo de torrefação é um procedimento viável para o condicionamento de energia de biomassa de eucalipto. Esse tramamento provoca mudanças significativas nas propriedades e benefícios para o seu transporte. Com a logística viabilizada e as mudanças favoráveis das propriedades da biomassa torrefeita, esta possui diferentes finalidades para sua aplicação na geração de energia térmica e ou elétrica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308800.pdf: 2051320 bytes, checksum: 5c929ddb77ce3de04ee2dc000f178e7b (MD5) / O impacto ambiental devido ao uso de combustíveis fósseis e as questões políticas envolvendo seu uso tem impulsionado a busca por combustíveis derivados da biomassa. Desta forma, o biodiesel tem aparecido nesse contexto com o objetivo de substituir, parcialmente ou totalmente, a utilização de combustíveis derivados de petróleo. O biodiesel é definido como uma mistura de ésteres obtidos principalmente a partir da reação de triglicerídeos e álcool. A reação mais comumente utilizada para sua síntese é a transesterificação. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo multifísico, empregando o método de elementos finitos, para a produção de biodiesel em reator tubular, considerando escala laboratorial e industrial. A reação de transesterificação foi idealizada segundo uma proporção molar de 1:5 (óleo de colza:metanol), considerando catalisador básico, juntamente com um modelo cinético completo, incluindo as reações diretas e reversas. Foram estudados aspectos da transferência de massa, calor e quantidade de movimento ao longo do reator. Foi analisado o efeito da presença do meio poroso e da prática de mistura prévia dos reagentes à injeção no reator, juntamente com o efeito da perda de calor por fluxo convectivo nas paredes do reator. Verificou-se que a reação do óleo de colza e metanol é muito rápida, atingindo altas conversões (99,44%) em poucos minutos de reação. Com relação à cinética reacional da produção de biodiesel, os dados obtidos por meio do modelo desenvolvido foram validados com dados experimentais da literatura, obtendo-se boa concordância entre estes e o modelo. Verificou-se que o reator tubular estudado possui comportamento teórico de um Reator Perfeitamente Misturado, apresentando um grande desvio do ideal Plug Flow. Constatou-se a partir do Planejamento Fatorial 23 que as variáveis temperatura e razão molar (metanol:triglicerídeo) são significativas com relação à conversão em biodiesel, juntamente com a interação entre elas, sendo seus efeitos positivos, ou seja, quanto maiores os valores para tais variáveis, maior será a conversão em biodiesel obtida. O modelo de regressão ajustado apresentou um excelente coeficiente de determinação, podendo ser empregado para fins preditivos. A utilização da plataforma multifísica para a simulação por meio do método de elementos finitos se mostrou uma ferramenta valiosa para o estudo da produção de biodiesel em sistemas contínuos, nos quais se pode colocar em evidência aspectos fenomenológicos do escoamento reativo. Tal estudo é importante por fornecer parâmetros que podem ser empregados para descrever o sistema reacional e auxiliar no projeto e otimização de reatores tubulares, visando condições ótimas de operação. / The environmental impacts due to the use of fossil fuels and the political issues surrounding its use have driven the search for fuels derived from biomass. Thus, biodiesel has appeared in this context in order to replace partially or totally the use of petroleum fuels. Biodiesel is defined as a mixture of esters derived mainly from the reaction of triglycerides and alcohol. The reaction most commonly used for their synthesis is the transesterification. This work aims to develop a multiphysics model using the finite element method for biodiesel production in tubular reactor considering laboratorial and industrial scale. The transesterification reaction was idealized according a molar ratio of 1:5 (rapeseed oil: methanol), considered basic catalyst, together with a complete kinetic model, including direct and reverse reactions. Aspects of mass transfer, heat and momentum along the reactor was studied. The effect of the presence of the porous medium and the mixing process of reactants prior to the injection into the reactor, together with the effect of heat loss by convective flows in the walls of the reactor were analyzed. It was found that the reaction of rapeseed oil and methanol was very fast, reaching high conversions ratio (99.44%) in a few minutes of reaction. About the reactional kinetics for the biodiesel production, the data obtained through the developed model was validated with experimental data from the literature, obtaining good agreement between these and the model. It was found that the studied tubular reactor has the same theoretical behavior of a Perfectly Mixed Reactor with a large deviation from the ideal Plug Flow. It was found from the Factorial Design 23 that the variable of temperature and molar ratio (methanol:triglyceride) are significant in relation to the biodiesel conversion, along with the interaction between them and its positive effects, that is, the higher the values for these variables, the greater the conversion of the biodiesel obtained. The adjusted regression model showed an excellent coefficient determination. It can be used for predictive purposes. The use of the multiphysics platform for the simulation using the finite element method has proved a valuable tool for studying the production of biodiesel in continuous systems, in which bringing to light phenomenological aspects of the reactive flow. This study is important to provide parameters that can be used to describe the reaction system and assist in the design and optimization of tubular reactors, aiming at optimal operating conditions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314953.pdf: 1735792 bytes, checksum: cc9802a952f4bb128a7575ea322f1670 (MD5) / A cana-de-açúcar constitui uma fonte de energia renovável e abundante e tem sido muito utilizada no Brasil. Pode-se aproveitar o seu caldo para produção de etanol via fermentação e o seu bagaço é utilizado para geração de energia por meio de queima. Uma alternativa para a valorização do bagaço é a separação da celulose, que pode ser liberada por hidrólises enzimáticas, o que produz açúcares fermentáveis que serão utilizados para a produção de etanol, denominado etanol de segunda geração (2G). O elevado custo das enzimas celulolíticas representa o maior desafio para a viabilidade do processo. O cultivo em estado sólido pode ser considerado como uma alternativa para o aproveitamento dessa biomassa gerada, pois pode utilizar os resíduos agrícolas como substratos indutores para produção das enzimas celulolíticas e reduzir o custo de produção dessas enzimas, viabilizando o processo. As celulases são geralmente produzidas por fungos em cultivo submerso, porém os fungos celulolíticos ocorrem naturalmente em ambientes não submersos. Dessa maneira, neste trabalho, foram avaliados diferentes substratos para cultivo fúngico em estado sólido, sendo eles, o farelo de trigo e o bagaço de cana-de-açúcar seja in natura ou tratado com hidróxido de amônia 15% ou com hidróxido de sódio 4% ou termicamente, para produção de enzimas celulolíticas e xilanase, as quais poderão ser aplicadas à hidrólise celulósica para obtenção de etanol de segunda geração. Os fungos utilizados foram o Trichoderma reesei RUT C-30 (ATCC 56765) e o Penicillium variabile (isolado em ambiente canavieiro na região Norte de Minas Gerais). Os cultivos em estado sólido foram realizados em frascos por 28 dias. A melhor umidade inicial do meio testado foi de 70% para ambos os micro-organismos. Para o T.reesei, o meio contendo bagaço tratado termicamente foi um bom indutor para produção de CMCase e FPase atingindo valores de 205,9 e 6,09 UI/g substrato, respectivamente, em 21 dias de cultivo. Para a produção de ?-glicosidase, o bagaço tratado com NaOH foi melhor e para xilanase o meio contendo farelo de trigo foi melhor indutor. Além dos meios contendo 100% bagaço in natura ou tratado e 100% farelo de trigo, foi testada uma mistura de 25% de bagaço de cana com 75% de farelo de trigo. Apenas para xilanase e ?-glicosidase a mistura dos substratos foi melhor indutora. O P. variabile alcançou o máximo de produção no meio contendo farelo de trigo, resultando em 42,819, 75,972, 1,077 e 95,261 UI/g substrato para ?-glicosidase, CMCase, FPase e xilanase, respectivamente. Diferente do T.reesei, o meio contendo a mistura de 25% de bagaço/75% de farelo de trigo aumentou a produção de todas as enzimas em relação ao meio contendo bagaço in natura ou tratado, sem mistura.<br> / Abstract : The sugarcane is a source of abundant and renewable energy and has been widely used in Brazil. You can take advantage of its juice for ethanol production via fermentation and its pulp is used for power generation through burning. An alternative to the appreciation of the bagasse is the separation of cellulose that can be released by enzymatic hydrolysis, which produces fermentable sugars that will be used for ethanol second generation (2G). The high cost of cellulolytic enzymes represents the greatest challenge to the viability of the process. The solid state cultivation can be an alternative to take this generated biomass, because it can use this residues as a inductor substrate to produce cellulolytic enzymes and reduce the cost to produce this enzymes, making the process viable. The cellulases are generally produced by fungi in submerse fermentation, however the cellulolytics fungi occurs naturally in the non submerse environment. Thus, in this article, it was evaluated different substrate applied to solid state fungi cultivation, since one of those, the wheat bran and sugar cane bagasse is in natura or treated with 15 % ammonia hydroxide or 4 % sodium hydroxide or heat, for production of cellulolytic enzymes and xylanase, applied to the hydrolysis of cellulose to obtain second generation ethanol. The fungi used were Trichoderma reesei RUT C-30 (ATCC 56765) and Penicillium variabile (isolated from sugarcane environments in the north of Minas Gerais). Solid state cultivations were performed in vials for 28 days. The best initial moisture content of the tested medium was 70% for both micro-organisms. For T.reesei, the medium containing heat treated bagasse was a good inducer for production of CMCase and FPase reaching values of 205.9 and 6.09 IU/g substrate, respectively, 21 days of cultivation. Production of B-glucosidase using bagasse treated with NaOH was better and for xylanase the medium containing wheat bran was better inducer. Besides media containing 100% of raw or treated bagasse and 100% wheat bran, it was tested a blend of 25% of bagasse with 75% of wheat bran content. This mixing only for xylanase and B-glucosidase substrates was the best inducer. The P. variable, the maximum production was reached in medium containing bran being 42.819, 75.972, 1.077 and 95.261 IU/g substrate for B-glucosidase, CMCase, FPase and xylanase respectively. Unlike the T.reesei, the medium containing a mixture of 25 % bagasse/75 % wheat bran increased production of all enzymes compared to the medium containing sugarcane bagasse or treated without mixing.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313694.pdf: 1328726 bytes, checksum: 013235fcb818e93983b11ad69f603805 (MD5) / A producao de alcool combustivel tem adquirido importancia nos ultimos anos devido ao futuro esgotamento das reservas de combustiveis fosseis, ao impacto ambiental pela emissao de poluentes que estes combustiveis apresentam, alem da necessidade de uma fonte de energia renovavel. Uma atrativa fonte de materia prima para a obtencao de etanol e a biomassa lignocelulosica, composta de lignina, celulose e hemicelulose. No caso do Brasil o bagaco da cana de acucar constitui uma interessante fonte de celulose e hemicelulose, polimeros que podem ser utilizados nos processos fermentativos para a producao de alcool combustivel. Embora a levedura industrial Saccharomyces cerevisiae fermente eficientemente hexoses, essa levedura e incapaz de fermentar com eficiencia pentoses como a xilose (presente nos hidrolisados de hemicelulose) ou o dissacarideo celobiose (presente nos hidrolisados de celulose). Desta forma, no presente trabalho analisamos a fermentacao de xilose e celobiose por varias leveduras de madeira em decomposicao isoladas da biodiversidade Brasileira. Nossos resultados mostraram varios padroes de fermentacao de xilose e glicose pelas leveduras, sendo que linhagens do clado Spathaspora, particularmente S. passalidarum, fermentam eficientemente a xilose. A analise das enzimas envolvidas na fermentacao de xilose (xilose redutase, xilitol desidrogenase e xiluloquinase) revelou que S. passalidarum nao so possui alta atividade destas enzimas, mas sua xilose redutase apresentou atividade nao so com NADPH, mas tambem com o cofator NADH. A analise de outra especie fermentadora de xilose, S. arborariae, revelou a presenca de um sistema de cotransporte H+-xilose de baixa afinidade e alta capacidade. Uma nova especie de levedura, Candida queroiziae, mostrou-se tambem boa fermentadora de celobiose gracas a um sistema de cotransporte H+-celobiose de alta afinidade, e uma enzima B-glicosidase intracelular. As leveduras fermentadoras de xilose e celobiose caracterizadas no presente trabalho poderao ser uma interessante fonte de novas enzimas e/ou transportadores (e seus respectivos genes), com caracteristicas mais apropriadas para a metabolizacao destes acucares, que poderao ser expressos nas leveduras industriais visando a otimizacao da producao de bioetanol.<br> / Abstract : The production of fuel alcohol has become important in recent years due to the future depletion of fossil fuels stocks, the environmental impact of pollutant emissions that these fuels have, besides the necessity for a renewable energy source. An attractive source of raw material for ethanol production is the lignocellulosic biomass, composed of lignin, cellulose and hemicellulose. In the case of Brazil the sugarcane bagasse is an interesting source of cellulose and hemicellulose, polymers that can be used in the fermentative process for fuel alcohol production. Although the industrial yeast Saccharomyces cerevisiae efficiently ferments hexoses, this yeast is unable to efficiently ferment pentoses such as xylose (present in hemicellulose hydrolysates) or the disaccharide cellobiose (present in cellulose hydrolysates). Thus, in this work we analyzed the fermentation of xylose and cellobiose by several yeasts of rotten wood isolated from the Brazilian biodiversity. Our results showed several patterns of xylose and glucose fermentation by the yeasts, and strains from the Spathaspora clade, particularly S. passalidarum, ferment xylose efficiently. Analysis of the enzymes involved in xylose fermentation (xylose reductase, xylitol dehidrogenase and xylulokinase) revealed that S. passalidarum had not only high activity of these enzymes, but its xylose reductase has significant activity not only with NADPH, but also with the NADH cofactor. Analysis of another xylose fermenting yeast, S. arborariae, revealed the presence of a H+-xylose cotransport system with low affinity and high capacity. A new species of yeast, Candida queiroziae, also showed to be good cellobiose fermenting thanks to a high affinity H+-cellobiose cotransport system, and an intracellular â-glucosidase enzyme. The xylose and cellobiose fermenting yeasts characterized in this work may constitute an interesting source of enzymes and/or transporters (and their corresponding genes), with more appropriate characteristics for the metabolism of these sugars, that may the expressed in industrial yeasts aimed at optimizing bioethanol production.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2011. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2012-06-06T13:39:23Z No. of bitstreams: 1 2011_GesmarRosadosSantos.pdf: 7492524 bytes, checksum: 99aaa7a11b4d408e18940c1606e6ad6b (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-06-06T13:39:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_GesmarRosadosSantos.pdf: 7492524 bytes, checksum: 99aaa7a11b4d408e18940c1606e6ad6b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-06T13:39:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_GesmarRosadosSantos.pdf: 7492524 bytes, checksum: 99aaa7a11b4d408e18940c1606e6ad6b (MD5) / O objeto desta tese são as contradições e os desafios das políticas públicas no desenvolvimento da agroenergia. Analisa-se o contexto e indicativos de sustentabilidade nas regiões produtoras. Parte-se das contradições entre as diretrizes do Plano Nacional de Agroenergia (PNA) e do Programa Nacional de Produção e uso do Biodiesel (PNPB) tendo-se como referencial o Desenvolvimento Regional Sustentável (DRS). Delimita-se o estudo no âmbito de quatro microrregiões homogêneas selecionadas no contexto da expansão da produção de álcool e de biodiesel da soja no bioma Cerrado, nos estados de Goiás e Mato Grosso. A hipótese adotada no trabalho é que as políticas públicas de agroenergia são direcionadas e são determinantes para o desenvolvimento comercial e industrial da agroenergia, mas o Estado não direciona essas políticas para contribuir com a sustentabilidade rural e regional. Aplica-se uma metodologia própria para análise das interações dos três níveis de governo na consolidação nas cadeias produtivas. Essa metodologia procura identificar e interpretar a tipologia das interações entre as políticas/ações da União, estados e municípios nas três dimensões do enfoque DRS: ambiental, econômica e social. São utilizadas observações de campo, bancos de dados Sidra/IBGE, sobre a produção agrícola, Contas Regionais e Rais/Caged do Ministério do Trabalho, bem como entrevistas abertas com atores locais e gestores públicos. Entre os resultados e conclusões do trabalho destacam-se: uma tipologia de políticas e ações das três instâncias de poder que reforça os interesses de agentes dominantes da área industrial na dinâmica da agroenergia; a manutenção de paradigmas da trajetória de acumulação de terra e renda na agricultura com a agroenergia; a formação de grupos distintos de municípios, com diferentes demandas de políticas públicas; a larga dependência do setor produtivo em relação ao Estado; as fragilidades estruturais e técnicas de pequenos agricultores, fator que facilita a expansão da agroenergia pelo arrendamento da terra. Destaca-se a não convergência da ação estatal nas dimensões social e ambiental, havendo maior efetividade da ação do Estado na isenção de tributos. Apontam-se sugestões de políticas no sentido de convergência com a sustentabilidade nas regiões produtoras. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The purpose of this thesis is the contradictions and challenges of public policies regarding the development of agro-energy. The context and the sustainability indicators of the productive regions of such energy are here analyzed. The starting point are the contradictions between the guidelines of the National Agro-energy Plan (PNA) and the National Program for the Use and Production of Biodiesel (PNPB), considering the sustainable regional development (SRD) as a reference. This study takes place within four homogeneous microrregions selected for their relevance to the expansion of the production of sugar-cane alcohol and soy biodiesel in the Cerrado ecoregion (Brazilian savanna), in the states of Goiás and Mato Grosso. The adopted hypothesis in this paper is that public policies of agro-energy lean towards and are crucial to the commercial and industrial development of such energy, but the State doesn’t orient those policies towards contributing with rural nor regional sustainability. The methodology employed is a personal one that analyzes the interactions between the three levels of government in the consolidation of the Chains of Production. This methodology aims at identifying and interpreting typology of interactions between policies and actions of the Federation, States and Municipalities within the three dimensions of the SRD focus: environmental, economic and social. Some of the resources used are field observations, data bases from Sidra/IBGE about agricultural production, regional accounts and Rais/Caged from the Ministry of Labor as well as open interviews with local actors and public managers. Among the results and conclusions of this paper we can acknowledge: a typology of policies and actions of the three government levels that reinforce the interests of dominant agents from the industrial sector within the dynamics of agro-energy; the paradigms of land and income accumulation in agriculture are maintained with agro-energy; the formation of distinct groups of municipalities, with different demands regarding public policies; the strong dependence of the sector regarding the State; the structural and technical weaknesses of small farmers, which facilitates the expansion of agricultural energy by means of land leasing. We can also acknowledge the lack of convergence of State actions regarding the social and environmental ambits, making such actions more effective in tax exemption. This paper points out suggestions of policies towards a convergence with sustainability in the productive regions.