Orientador: Cecília Laluce / Banca: Maria Célia Bertolini / Banca: Sandra Regina Ceccato Antonini / Resumo: Uma levedura selvagem capaz de produzir etanol a temperaturas acima das toleradas pela levedura Saccharomyces cerevisiae pode ser útil ao processo de produção de etanol durante períodos de elevações da temperatura. Leveduras do gênero Issatchenkia orientalis são encontradas em processos industriais de fabricação de pães e bebidas alcoólicas. Esta levedura é capaz de converter glicose e frutose em etanol a temperaturas tão altas quanto 42°C. O presente trabalho teve como objetivo inicial selecionar as melhores linhagens da levedura I. orientalis quanto a sua capacidade de fermentar melaço de cana-de-açúcar e outras fontes de carbono a temperaturas maiores que 40°C. Um segundo objetivo consistiu em produzir etanol a partir de melaço utilizando a melhor linhagem de I. orientalis em co-cultura com a levedura S. cerevisiae. Para cumprir este propósito foram realizados, inicialmente, ensaios qualitativos de assimilação e fermentação com os isolados de I. orientalis da nossa coleção a 40°C. As linhagens ensaiadas mostraram diferentes características quanto a sua capacidade de assimilação (crescimento em meio sólido) e fermentação de sacarose e melaço (ensaio de Durham), apresentando intensidades variadas de crescimento, morfologias diferentes das células e colônias e formação de película no meio liquido. Estes ensaios qualitativos permitiram selecionar a linhagem 195B de I. orientalis para os estudos de fermentação em batelada simples. Esta linhagem foi capaz de assimilar melaço não hidrolisado, melaço hidrolisado, sacarose, frutose e glicerol a 40°C e de fermentar melaço não hidrolisado na mesma temperatura, além de produzir etanol em meio YPD a pH 2,5 e 40°C com pouca perda de viabilidade. Devido à incapacidade da linhagem 195B em fermentar a sacarose contida no melaço, foi estabelecida uma co-cultura desta linhagem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Some wild yeasts that produce ethanol at temperatures above those usually tolerated by the yeast Saccharomyces cerevisiae may be useful to the ethanol production process during periods of elevated temperatures. Issatchenkia orientalis is yeast found in industrial processes for manufacturing of bread and drinks. This yeast is capable of converting glucose and fructose into ethanol at temperatures as high as 42°C. The initial aim of the present work was the selection of the best strains of I. orientalis capable of fermenting sugarcane molasses and other carbon sources at temperatures above 40°C. A second objective was to produce ethanol from molasses using one of the best strain of I. orientalis in co-culture with a strain of S. cerevisiae. To accomplish these purposes qualitative assays of assimilation and fermentation at 40°C were carried out using the isolates of I. orientalis from our collection. Tested strains showed different characteristics regarding their ability to assimilate (growth on solid medium) and to ferment sucrose and molasses (Durham assay), showing a diversity of growth intensities, differences in cell and colony morphologies and film formation in the liquid media. These qualitative assays allowed us to select the strain 195B of I. orientalis for studies using simple batch fermentations. This strain was able to assimilate non-hydrolyzed molasses, hydrolyzed molasses, sucrose, fructose and glycerol at 40°C and to ferment non-hydrolyzed molasses at the same temperature. Moreover, this strain was able to produce ethanol at pH 2.5 and 40°C in YPD with little loss in viability. Due to the inability of strain 195B to ferment the sucrose present in molasses, a co-culture involving this strain and strain IQAr/45-1 of S. cerevisiae was established. The mixed inoculum (1 part of S. cerevisiae : 3 parts of I. orientalis) allowed to ferment molasses at 42°C with little... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Ana Marisa Fusco de Almeida / Coorientador: Cleslei Fernando Zanelli / Banca: Edwil Aparecida de Lucca Gattas / Banca: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Resumo: A produção de bioetanol industrial pela levedura Saccharomyces cerevisiae continua em crescimento devido à demanda energética e ambiental. Considerando a importância da produção de bioetanol para a economia nacional é importante conhecer a levedura Saccharomyces cerevisiae, bem como as diversas formas de estresse que estas podem sofrer, suas respostas, os tipos de processos de fermentação, desta forma, foram testados a resistência dos isolados aos principais fatores de estresse (osmótico, térmico e etanólico) e a sua capacidade de produzir etanol. Estas informações serão necessárias para selecionar novas linhagens de leveduras, no intuito de melhorar a produção de etanol. Para tanto, foram selecionadas de uma safra de cana-de-açúcar que utiliza fermento de panificação como inóculo inicial, 34 leveduras da cuba e da dorna de fermentação de uma usina da região de Araraquara. Dessas, 28 isolados foram identificados como Saccharomyces cerevisiae a partir das técnicas moleculares de PCR e PCR-RFLP. Três isolados foram caracterizados e selecionados como resistentes a alta temperatura, alta concentração de açúcares e alta concentração de etanol. Porém somente o isolado denominado ZFC4 pode ser considerado como um bom inóculo para iniciar um processo fermentativo para a produção de bioetanol, pois este apresenta um alto rendimento de etanol, resistência a alta temperatura e às altas concentrações de etanol, mostrando-se mais tolerante que a linhagem de referencia PE-2. Para uma discriminação genética dos isolados selecionados foi realizado sequenciamento do gene rRNA da região 25S, 18S e 5.8S, porém os resultados não puderam elucidar sobre os seus diferentes comportamentos fenotípicos. Linhagens industriais apresentam uma constituição genética complexa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bio-ethanol production by yeast Saccharomyces cerevisiae continues a growing industry due to energy and environmental demands. Considering the importance of bioethanol to the national economy is important to know the yeast Saccharomyces cerevisiae, as well as various forms of stress they may suffer, their responses, types of processes of fermentation, thus, we tested the resistance of the isolates the main factors of stress (osmotic, thermal and ethanol) and the ability to produce ethanol. To somewhat of a crop of cane sugar were isolated 34yeasts from the vat and a tank of fermentation of the plant. These, 28 isolates were identified as Saccharomyces cerevisiae from PCR and PCR-RFLP. Three isolates were characterized as resistant to high concentration of sugar (20% glucose and sucrose) and 39°C in presence 12% ethanol. However, only the isolated ZFC4 can be considered as a good inoculum to start a fermentative process for the production of ethanol because it has a high ethanol yield and greater resistance to high temperature and high ethanol concentrations and proved to be more tolerant than the reference strain of Pe-2. For a genetic discrimination of selected isolates was performed sequencing gene rRNA of the region 25S, 18S and 5.8S, however the results could not elucidate their different phenotypic behavior. Industrial strains have a complex genetic constitution, molecular tools that are needed to understand the survival capacity of these strains to stress throughout the fermentation process. To that end, after the characterization of genotypes and phenotypes of Saccharomyces cerevisiae isolates selected genes differentially expressed during the fermentation test, were identified by technique known as RDA (Representational Difference Analysis). In this context, 196 clones were... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade da substituição de óleo diesel por álcool etílico hidratado em equipamentos industriais de queima direta. O estudo começou com uma análise do panorama energético atual considerando os dois combustíveis. Posteriormente foi realizada uma comparação teórica das propriedades físico-químicas dos combustíveis, assim como dos diversos aspectos da combustão do álcool e de diesel. O sistema utilizado para a comparação foi uma câmara de combustão vertical. O atomizador utilizado foi do tipo -jet e o estabilizador da chama do tipo swirl. Os resultados mostram que o álcool tílico hidratado se apresenta como um interessante combustível alternativo ao óleo diesel, isso porque na queima de etanol, as emissões de CO2, CO, UHC, NOx e material particulado são menores do que na queima de diesel, quando ambos combustíveis liberam a mesma potencia térmica. A substituição também é tecnicamente possível, sem modificações no sistema de queima (atomizador, ancorador da chama e câmara de combustão). As modificações a serem realizadas seriam somente no sistema de estocagem e na bomba de combustível. Adicionalmente, deve ser avaliada a necessidade de se tomarem medidas para evitar perda de combustível por evaporação, riscos de incêndios e danos dos materiais por corrosão. Dos resultados também se observou que a queima de diesel produz quantidades consideráveis de fuligem. Este particulado diminui a eficiência de troca de calor dos quipamentos e origina paradas para limpeza e restauração dos equipamentos. As chamas de álcool se apresentam mais apropriadas para queima em unidades de combustão convectivas que radiativas. A decisão de substituir diesel por álcool na queima direta necessariamente passa ra vorável para a redução desta diferença. / Abstract: The objective of this work was to investigate the viability of substituting diesel el by hydrated ethanol in industrial burners. The study started with an analysis of the urrent energy scenario for both fuels. After that, a theoretical comparison was carried ut of the fuels' physical chemical properties and combustion characteristics. Finally, n experimental comparison was conducted for the combustion characteristics. The xperimental system utilized was a vertical combustion chamber equipped with a Y-jet tomizer and an axial swirler. Results showed that hydrated ethanol is a potential ubstitute for diesel fuel. Emission rates of CO2, CO, UHC, NOx and particulate aterial are lower for ethanol than for diesel fuel. Substitution is also technically iable, requiring no modifications of the burning system. Modifications are required nly in the fuel storage and injection system. When using ethanol, it is also necessary take additional care to avoid losses by evaporation, fire risks and material damage y corrosion. The experimental results also showed that the burning of diesel fuel roduces considerable amounts of soot, contrary to what occurs with ethanol. This articulate material decreases heat exchange efficiency and imposes equipment toppage for cleaning and parts regeneration. Ethanol flames are more appropriate for ombustion units that work under convective heat exchange than those for radiant heat xchange. The decision of substituting diesel fuel by hydrated ethanol in direct burning quires a study of technical, economical and environmental viability for the particular ystem. Current operation costs for hydrated ethanol are higher than for diesel fuel. owever, the national and world scenarios favor a decrease of such difference. etroleum and its derivatives, because th y are non renewable, tend to have price increases. / Orientador: Luiz Roberto Carrocci / Coorientador: João Andrade de Carvalho Junior / Banca: Carlos Daniel Ebinuma / Banca: Antonio Perrella Balestieri / Banca: Marco Aurelio Ferreira / Banca: Elisangela Martins Leal / Doutor

Resumo: Atualmente, o mundo está percebendo a importância do problema do aquecimento global e mais pessoas estão trabalhando com o objetivo de reduzir as emissões de poluentes no meio ambiente. Neste contexto é necessária a busca de novas fontes de energia, tais como o etanol, que sejam menos poluentes. O Brasil é um grande produtor de etanol, sendo o mesmo um combustível alternativo por ser mais barato que a gasolina. Além das vantagens financeiras que podem ser verificadas, através de receitas positivas, há vantagens técnicas e estratégicas do uso do etanol. O objetivo energético e ecológico deste trabalho é apresentar a caracterização experimental da turbulência dentro do cilindro de um motor a pistão aeronáutico e realizar análises do comportamento da eficiência ecológica do mesmo usando misturas etanol e gasolina como combustível. Estes estudos subsidiarão o desenvolvimento do motor FLEX aeronáutico que tem como finalidade de reduzir os custos operacionais com a aviação e os danos ao meio ambiente. Os ensaios utilizaram um motor Lycoming IO-540-K1D5, que equipa a aeronave T-25 "Universal" da Força Aérea Brasileira. Para a realização das medições da turbulência dentro da câmara de combustão do motor foi utilizada a técnica de diagnóstico não intrusiva conhecida por velocimetria a laser por imagem da partícula. Também foram realizados ensaios na bancada de testes do motor para a obtenção de dados referentes a emissões de poluentes e dos parâmetros do motor com diferentes misturas gasolina-etanol. O conceito de eficiência ecológica é utilizado como parâmetro de comparação. É avaliado e quantificado o impacto ambiental do uso da gasolina de aviação em motores de combustão interna aeronáuticos e as vantagens da utilização da mistura gasolina de aviação com etanol anidro. Em fase final são tecidas as conclusões para a melhoria do projeto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, the world is realizing the importance of the global warming problem and consequently more people are working in order to reduce pollutant emissions to the environment. Today it is necessary to search new and less pollutant sources like ethanol. In Brazil, ethanol is already one realistic alternative fuel because it is less expensive than gasoline and Brazil is one of the largest ethanol producers. Beyond the financial advantages that can be verified, through the annual positive profits, there are technical and strategic advantages. The energetic and ecological objectives of this work are to present an experimental characterization of turbulence within the engine cylinder and perform analysis of the behavior of the ecological efficiency using gasoline and ethanol mixtures as fuel. These studies will subsidize the development of the Flex type aircraft engine Flex, which aims to reduce operating costs with aviation and environmental damage. This thesis presents measurement of turbulence inside Lycoming IO-540-K1D5 engine, utilized by the T-25 "Universal" aircraft, using particle image velocimetry. Besides turbulence tests other tests were conduted in order to obtain data for pollutant emission and performance engine analysis using blends gasoline-ethanol. In the final step, the concept of ecological efficiency is applied to evaluate the environmental impact. We evaluate and quantify the environmental impact from the use of aviation gasoline in aeronautical internal combustion engines and the advantages of using gasoline-ethanol blends as fuel. Conclusions are presented which will give technical support for further research on flexible-fuel aeronautical engines. Some future researches are suggested to support the Brazilian Air Force and Magnetti Marelli Company, which are developing the first Flex aeronautical engine in the world / Orientador: José Luz Silveira / Coorientador: Cristiane Aparecida Martins / Banca: João Andrade de Carvalho Junior / Banca: Nédilo Carrinho de Castro / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Maria Esther Sbampato / Doutor

Resumo: Neste trabalho efetua-se análises técnica e econômica de um reformador a vapor de etanol para a produção de 0,7 Nm3/h de hidrogênio, capacidade esta suficiente para acionar uma célula de combustível do tipo PEMFC de 1 kW. A análise técnica abrange análises físico-química e termodinâmica (que envolve inclusive análise exergética), que consiste em fornecer as faixas de temperatura e pressão necessárias à reforma a vapor, e na determinação dos volumes de reagentes consumidos (neste caso, etanol e água). Foi possível obter informações sobre os principais produtos da reforma a vapor (hidrogênio e dióxido de carbono) e o grau de avanço da reação de reforma do etanol. As informações necessárias para o início da modelagem foram obtidas da literatura. A análise exergética permitiu avaliar as melhores condições (temperatura e pressão) para a reforma, baseando-se nos níveis de irreversibilidades. Finalmente, através da análise econômica, avaliou-se os custos de produção de hidrogênio em função do custo de investimento, operação e manutenção no reformador e acessórios. Foram selecionadas quatro fontes de calor para o processo (gás natural, gás liquefeito de petróleo, álcool e eletricidade). Conclui-se que a reforma a vapor de etanol é tecnicamente viável, podendo colocar o hidrogênio combustível no rol dos insumos energéticos alternativos e renováveis. Do ponto de vista econômico, o kWh de hidrogênio produzido por reforma de etanol apresenta o menor valor (numa faixa de 0,06471 a 0,10863 US$/kWh), devido ao alto custo de investimento e ao pequeno volume de produção de reformadores de etanol. Estes custos energéticos do hidrogênio poderão ser mais baixos, desde que haja uma maior produção em escala de reformadores de etanol. / Abstract: In this work the technical and economic analysis of a steam reformer of ethanol is made. The objective is the production of 0.7 Nm3/h of hydrogen to be used in a 1 kW powered PEMFC. The technical analysis consists in physical and chemical, and thermodynamic studies (including the exergetic analysis). These analysis provide informations as temperature and pressure ranges for steam reforming and the volume of the used reactants (in this case, ethanol and water). Through a mathematic modeling, it’s possible to get informations as the products of reforming (the hydrogen and carbon dioxide are the principal products) and the advance degree of the reaction. The useful informations for the modeling were got in the literature. Also about the technical analysis, an exergetic analysis was carried out, permitting obtain the best conditions (temperature and pressure) for the reforming based in the lowest irreversibilities level for the process. Finally, through the economic analysis, the costs of hydrogen production as a function of investment, operation and maintenance costs was made. Four heat sources for the process (natural gas, liquefied petroleum gas, ethanol and electricity) were considered for this analysis. This study has indicated that the steam reforming of ethanol is technically feasible, for the production of hydrogen as one of the alternative and renewable fuel. Economically, the hydrogen produced by steam reforming of ethanol presents the lowest cost, but expensive (at a range from 0,06471 to 0,10863 US$/kWh) because the high cost of investment and the small production of ethanol reformer. / Orientador: José Luz Silveira / Coorientador: Maria Isabel Sosa / Banca: Diovana Aparecida dos Santos Napoleão / Banca: Celso Eduardo Tuna / Mestre

Orientador: José Anchieta Gomes Neto / Banca: Márcia Andréia Mesquita Silva da Veiga / Banca: Joaquim de Araujo Nóbrega / Resumo: A espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente empregando interface de reação/colisão (CRI-ICP-MS) foi avaliada para determinação simultânea de Al, Ba, Co, Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Si, V e Zn em etanol combustível. Para as análises, amostras de etanol combustível foram diluídas vinte vezes de modo a conter 1% v/v de ácido nítrico e 10 μg L-1 Y utilizado como padrão interno. As calibrações foram feitas por ajuste de matriz utilizando etanol P.A.. Como gás de reação/colisão utilizou-se o hidrogênio e como gases auxiliares foram utilizados argônio e oxigênio. A CRI foi fundamental para a determinação da maioria dos analitos, principalmente Fe, Cr, Si e Mg. A escolha da melhor vazão do gás e a otimização dos parâmetros instrumentais foram estudadas utilizando soluções etanólicas contendo 10 μg L-1 dos analitos. Os limites de detecção para 27Al, 138Ba, 59Co,63Cu, 55Mn, 98Mo, 23Na, 58Ni, 208Pb, 121Sb, 51V e 64Zn em etanol por CRI-ICP-MS utilizando 20 mL min-1 de H2 no skimmer foram 0,2; 0,1; 0,005; 0,3; 0,02; 0,05; 0,8 0,2; 0,01; 0,1; 0,4 e 0,3 μg L-1, respectivamente. Os limites de detecção para 52Cr, 56Fe, 24Mg, 28Si em etanol utilizando 60 mL min-1 de H2 no skimmer foram 0,2; 0,1; 0,2 e 13,9 μg L-1. A validação do método foi feita por meio de testes de adição e recuperação dos analitos. Os intervalos de recuperação encontrados para 27Al, 138Ba, 59Co, 63Cu, 55Mn, 98Mo, 23Na, 58Ni, 208Pb, 121Sb, 51V, 64Zn, 52Cr, 56Fe, 24Mg, 28Si se apresentaram entre 78 e 114% / Abstract: The use of inductively coupled plasma mass spectrometry with collision/reaction interface (CRI) was evaluated for simultaneous determination of Al, Ba, Co, Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Si, V e Zn in ethanol fuel. Samples were diluted 1:20 v/v in a solution containing 1% v/v nitric acid and 10 μg L-1 Y used as internal standard. For all elements the instrument was operated in CRI-ICP-MS mode. The use of CRI was mandatory for Fe, Cr, Si e Mg. Hydrogen was evaluated as the reaction/collision gas and argon and oxygen were used as auxiliary gas. Selection of best reaction gas flow rate and optimization of the instrumental parameters were carried out using ethanolic solutions containing analytes at 10 μg L-1. Limits of detection for 27Al, 138Ba, 59Co, 63Cu, 55Mn, 98Mo, 23Na, 58Ni, 208Pb, 121Sb, 51V e 64Zn in ethanol fuel by CRI-ICP-MS using 20 mL min-1 H2 in the skimmer cone 0.2; 0.1; 0.005; 0.3; 0.02; 0.05; 0.8; 0.2; 0.01; 0.1; 0.4 and 0.3 μg L-1, respectively. The detection limits for 52Cr, 56Fe, 24Mg, 28Si using 60 mL min-1 H2 in the skimmer cone were respectively 0.2; 0.1; 0.2 and 13.9 μg L-1. Method validation was accomplished by the addition and recovery studies. Recoveries found for 27Al, 138Ba, 59Co, 63Cu, 55Mn, 98Mo, 23Na, 58Ni, 208Pb, 121Sb, 51V e 64Zn, 52Cr, 56Fe, 24Mg, 28Si were within the 78 - 114% interval / Mestre

Orientador: José Anchieta Gomes Neto / Banca: Solange Cadore / Banca: Marisa Spirandeli Crespi / Resumo: Este trabalho propõe um método para a determinação direta e simultânea de Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni em álcool etílico hidratado combustível (AEHC) por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS), empregando tubo de grafite com aquecimento transversal (THGA) e corretor de fundo por efeito Zeeman longitudinal. Foram avaliados dois tipos de modificadores: a mistura nitrato de paládio + nitrato de magnésio, e o modificador permanente W/Rh. No primeiro caso, as curvas analíticas foram obtidas injetando-se 10 mL das soluções de referência (2,0, 5,0, 10, 20, 30, 40 e 50 mg L-1 Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni em meio 0,28 mol L-1 HNO3 ) + 10 mL de etanol P.A. + 5 mL Pd(NO3)2+ 3 mL Mg(NO3)2. Para determinar os analitos, foram injetados 10 mL de amostra + 10 mL de solução 0,28 mol L-1 HNO3 + 5 mL Pd(NO3)2 + 3 mL Mg(NO3)2. No teste de adição e recuperação, foram injetados 10 mL de amostra + 10 mL de solução 60 mg L-1 Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni em meio 0,28 mol L-1 HNO3+ 5 mL Pd(NO3)2 + 3 mL Mg(NO3)2. Todas as medidas foram feitas em absorbância integrada e em triplicata. O programa de aquecimento otimizado (temperatura, tempo de rampa, tempo de patamar) foi o seguinte: secagem 1 (120oC, 1 s, 10 s); secagem 2 (150oC, 5 s, 25 s); pirólise (1200oC, 10 s, 20 s); atomização (2200oC, 1 s, 6 s) e limpeza (2550oC, 1 s, 3 s). As massas características foram 37 pg Al, 73 pg As, 31 pg Cu, 16 pg Fe, 9 pg Mn e 44 pg Ni e o tempo de vida do atomizador foi equivalente a aproximadamente 250 ciclos de aquecimento. Os desvios padrões relativos (n=12) foram £3%, £6%, £2%, £3,4%, £1,3% e £2% para Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni, respectivamente. As recuperações dos analitos adicionados às amostras coletadas em postos de abastecimento da cidade de Araraquara variaram entre 77-112%, 92-114%, 104-113%, 91-116%, 91-122% e 93-116% para Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni, respectivamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes a method for direct and simultaneous determination of Al, As, Cu, Fe, Mn and Ni in fuel ethanol by electrothermal atomic absorption spectrometry (GFAAS) with transversely heated graphite atomizer (THGA) and longitudinal Zeeman-effect background corrector. The following modifiers were evaluated: a) the mixture Pd(NO3)2 + 3 æL Mg(NO3)2; b) W/Rh as permanent modifier. Regards to Pd/Mg(NO3)2, analytical curves were obtained by injecting 10 æL of each analytical solutions (2.0, 5.0, 10, 20, 30, 40 and 50 æg L-1 Al, As, Cu, Fe, Mn, Ni in 0.28 mol L-1 HNO3) plus 10 æL of ethanol P.A. plus 5 æL Pd(NO3)2 plus 3 æL Mg(NO3)2. For determination, 10 æL of samples plus 10 æL of 0.28 mol L-1 nitric acid solution plus 5 æL Pd(NO3)2 + 3 æL Mg(NO3)2 were sequentially injected. For analyte addition tests, 10 æL sample plus 10 æL of 60 æg L-1 Al, As, Cu, Fe, Mn e Ni containing 0.28 mol L-1 HNO3 plus 5 æL Pd(NO3)2 plus 3 æL Mg(NO3)2 were sequentially injected. All measurements were carried out in triplicate and integrated absorbance. The optimized heating program of graphite tube (temperature, ramp time, hold time) was: dry 1 (120oC, 1 s, 10 s); dry 2 (150oC, 5 s, 25 s); pirolysis (1200oC, 10 s, 20 s); atomization (2200oC, 1 s, 6 s) and clean (2550oC, 1 s, 3 s). The characteristic masses were calculated as 37 pg Al, 73 pg As, 31 pg Cu, 16 pg Fe, 9 pg Mn and 44 pg Ni. The lifetime of atomizer was equivalent to ca. 250 heating cycles. Relative standard deviations (n=12) were =3%, =6%, =2%, =3.4%, =1.3% and =2% for Al, As, Cu, Fe, Mn and Ni, respectively. The recoveries of Al, As, Cu, Fe, Mn and Ni added to fuel ethanol samples varied from 77 to 112%, 92 to 114%, 104 to 113%, 91 to 116%, 91 to 122% and 93 to 116%, respectively. Accuracy was checked for Al, As, Cu, Fe, Mn and Ni determination in 20 samples purchased at a local gas stations in Araraquara city, Brazil... (Complete abstract, access undermentioned electronic address) / Mestre

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Jorge Horii / Banca: Magali Leonel / Banca: Ana Paula Cerino Coutinho / Resumo: A crescente necessidade de ampliar de modo sustentável o uso de fontes renováveis de energia, para proporcionar maior segurança ao suprimento energético, e reduzir os impactos ambientais associados aos combustíveis fósseis, encontra no bioetanol uma alternativa viável economicamente e com significativo potencial de expansão. Atualmente, a produção de etanol de mandioca por processo fermentativo, visando sua utilização como combustível veicular, é limitada, principalmente em comparação a processos que utilizam a cana-de-açúcar como matéria prima, e o eficiente uso do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade de se produzir etanol refinado a partir de mandioca in natura vem obtendo o interesse de alguns industriais da área, devido ao fato do produto apresentar um maior valor de mercado que o etanol carburante. Este trabalho teve como finalidade contribuir para a inovação do processo de obtenção de etanol a partir da mosturação de raízes da mandioca, a etapa de fermentação e caracterização dos produtos, utilizando um sistema de produção em escala laboratorial que simulou as operações numa planta industrial. Buscou-se definir as melhores condições de tempos de processo, catalisadores enzimáticos e concentrações de substrato. No sentido de promover uma inovação tecnologicamente viável, traçou-se um planejamento experimental que minimizasse as operações de preparo, definindo as condições mais adequadas para o processo de hidrólise e fermentativo. A primeira etapa do trabalho consistiu em estudar o tempo de sacarificação do amido contido na polpa de raízes de mandioca, utilizando um delineamento central composto rotacional (DCCR) 23 onde o valor da variável dependente (concentração de glicose do sacarificado) ficou em função das variáveis independentes (concentração de matéria seca, concentração de enzima dextrinizante e concentração... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Based on the increasing need of enlarging the use of renewable sources sustainably to provide greater security for energy supply and reduce environmental impacts associated with fossil fuels, bioethanol represents an economically viable alternative with significant potential of expansion. Currently, ethanol production from cassava through fermentation aimed at its use as vehicle fuel has been limited, mainly compared to processes employing sugarcane as raw material and the efficient use of the generated bagasse. However, the possibility of producing refined ethanol from cassava in natura has attracted the interest of some industries in the area, since this product has a higher market value than combustible ethanol. This work aimed to contribute to the innovation of the process of obtaining ethanol from cassava root mashing, as well as the stage of fermentation and characterization of products, using a production system in laboratory scale simulating operations in an industrial plant. We attempted to define the best... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Mercedes de Moraes / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Solange Cadore / Banca: Francisco José Krug / Banca: Joaquim de Araujo Nóbrega / Resumo: A espectrometria de absorção atômica com nebulização térmica em tubo aquecido em chama (TS-FF-AAS do inglês: Thermospray Flame Furnace Atomic Absorption Spectrometry) é considerada simples e de interface entre cromatografia líquida de alta eficiência, ou análise por injeção em fluxo, com a espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS). A automatização, parcial ou total, de sistemas de análise permite o processamento de um grande número de amostras, diminuindo o tempo de análise, reduzindo etapas de manipulação, consumo de reagentes e amostras e o volume de descarte. Foram estudados alguns parâmetros que tem influência no desempenho e na sensibilidade dos sistemas TS-FF-AAS e Multicomutação-TS-FFAAS, tais como: a válvula de injeção de amostra e o volume injetado, as vazões de reagentes, amostras e carregadores, o tipo de carregador e de tubo utilizado. Com o sistema TS-FF-AAS foram obtidas as curvas analíticas em meio de HNO3 0,14 mol L-1, nos tubos cerâmico e metálico, com as seguintes concentrações características: cádmio (Cd) 0,605 μg L-1 e 0,736 μg L-1, chumbo (Pb) 2,57 μg L-1 e 59,3 μg L-1, cobre (Cu) 8,35 μg L-1 e 15,1 μg L-1, e zinco (Zn) 0,673 μg L-1 e 0,936 μg L-1. Para as curvas analíticas em álcool etílico hidratado combustível (AEHC) 1+1 (v/v) em meio de HNO3 0,14 mol L-1, nos tubos cerâmico e metálico, as seguintes concentrações características foram obtidas: cádmio (Cd) 0,462 μg L-1 e 0,804 μg L-1, chumbo (Pb) 13,1 μg L-1 e 60,6 μg L-1, cobre (Cu) 33,3 μg L-1 e 30,3 μg L-1, e zinco (Zn) 0,513 μg L-1 e 0,585 μg L-1. Para as emulsões de 0,5 g de óleo diesel, 5,0 g de Triton X100 com volumes finais de 50 mL em meio de HNO3 0,14 mol L-1 foram obtidas curvas analíticas com as seguintes concentrações características: Pb 17,9 μg L-1 e 28,4 μg L-1 e Cu 10,6 μg L-1 e 27,3 μg L-1...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Thermospray Flame Furnace Atomic Absorption Spectrometry (TS-FF-AAS) is considered simple and of interface among of high performance liquid chromatography and flow injection analysis with the flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The automation of analysis systems allows the processing of a great number of samples, decreasing the time of analysis, reducing manipulation stages, chemicals and samples consumption and the volume waste. Some parameters were studied that have influence in the performance and in the sensibility of the TS-FF-AAS and Multicomutation-TS-FF-AAS systems, such as: the valve of sample injection and the injected volume, the chemical flow, samples and carriers, the type of the carriers and of used tube. With the system TS-FF-AAS were obtained the analytical curves in HNO3 0,14 mol L-1, in the ceramic and metallic tubes, with the following characteristics concentrations: cadmium (Cd) 0.605 μg L-1 e 0.736 μg L-1, lead (Pb) 2.57 μg L-1 e 59.3 μg L-1, copper (Cu) 8.35 μg L-1 e 15.1 μg L-1, and zinc (Zn) 0.673 μg L-1 e 0.936 μg L-1. For the analytical curves in fuel hydrated ethyl alcohol 1+1 (v/v) in HNO3 0.144 mol L-1, in the ceramic and metallic tubes, the following characteristics concentrations were obtained: cadmium (Cd) 0.462 μg L-1 e 0.804 μg L-1, lead (Pb) 13.1 μg L-1 e 60.6 μg L-1, copper (Cu) 33.3 μg L-1 e 30.3 μg L-1, and zinc (Zn) 0.513 μg L-1 e 0.585 μg L-1. For the 0.5 g emulsions of diesel, 5.0 g of Triton X100 with final volumes of 50 mL in HNO3 0.144 mol L-1 were obtained analytical curves with the following characteristics concentrations: copper (Cu) 10.6 μg L-1 e 27.3 μg L-1 and; Pb 17.9 μg L-1 e 28.4 μg L-1. It was possible to determine Zn in AEHC (37.6 μg kg-1) with a coefficient of variation...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Orientador: Claudio Cabello / Banca: Edivaldo Antonio Garcia / Banca: Magali Leonel / Resumo: A produção de bioetanol utilizando raízes de mandioca irá produzir um resíduo lignocelulósico que juntamente com o vinho esgotado nas colunas de destilação, constituem-se nos principais resíduos gerados no processo. Normalmente os resíduos líquidos seguem para tratamento em lagoas de estabilização enquanto que os resíduos sólidos são descartados no ambiente incorporando esta biomassa ao solo. A fim de se obter um melhor rendimento econômico na produção de etanol a partir das raízes de mandioca, o presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização físico-química de resíduos sólidos gerados em dois tipos de processamento da matéria prima numa planta de fabricação de etanol e, verificar a possibilidade de sua inclusão em dietas formuladas para frangos de corte aproveitando os nutrientes remanescentes. O processamento das raízes de mandioca teve inicio com a lavagem e desintegração das raízes com adição de 20% de água até obter uma polpa que foi tratada em reator agitado adicionando enzima -amilase e temperatura de 90°C por 2 horas. Em seguida, ajuste de pH, abaixamento da temperatura para 60°C e adição de enzima amiloglucosidase com agitação por 14 horas para ser efetuada a fermentação. O hidrolisado obtido foi a fonte dos dois tipos de resíduo quais sejam: i) resíduo obtido da filtração do hidrolisado antes da fermentação e; ii) resíduo obtido da filtração do vinho alcoólico após fermentação do hidrolisado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The elaboration of bioethanol using cassava roots, produces a lignocellulosic waste which along with the wine produced in the distillation columns, constitute the main kind of waste generated in the process. The liquid waste is treated in stabilization ponds, while the solid waste is disposed in the environment, incorporating such biomass to the soil. Aiming at to get the best advantage from the production of ethanol, from cassava roots, this work presented a physical-chemical characterization from two different kinds of waste obtained from two different kinds of such raw material processing, and developed a methodology for including this into fattening chicken diets in the early phase, getting the best possible from the carbohydrates. The processing of cassava roots began with the disintegration and washing the roots with the addition of 20% of water to obtain a pulp which was treated in stirred reactor adding enzyme -amylase and temperature of 90 ° C for 2 hours. Then, adjust the pH, lowering the temperature to 60 ° C and addition of enzyme amiloglucosidase and stirring for 14 hours. The hydrolyzate obtained was the source of two types of waste which are: i) type 1 solid residue obtained after filtration of the hydrolyzate and ii) solid waste type 2 obtained from filtering the wine after alcoholic fermentation of the hydrolyzate. The experimental design included both types of waste at levels of 5, 10 and 15% in diets for broiler chickens for a period of 21 days. The experiments showed that the inclusion of hydrolyzed cassava waste in the formulation of diets adversely affected the performance of the animals, while the inclusion of fermented residue doesn't affected the performance in experiments. / Mestre