Eucalyptus spp. and hybrids dominate the global plantation forestry industry, and vegetative propagation through cuttings is the preferred method for their commercial use. However, the cuttings of some species and hybrids show recalcitrance to rooting. The first aim of this study was to improve percentage rooting of three clones of E. grandis x E. nitens (Clones 1, 2 and 3) identified by a commercial nursery as having variable rooting abilities. The second was to relate their rooting responses as cuttings to their rooting responses in vitro. Minicuttings (3.5 – 4 cm in length) (hereafter referred to as cuttings) were subjected to commercial nursery propagation practices. Initial results revealed that in the absence of exogenous plant growth regulators (PGRs), soft (juvenile, thin diameter) cuttings survived (87 – 95%) and rooted (29 – 32%) significantly better than hard (mature, thick diameter) ones (62 – 71% survival and 2 – 8% rooting). This validated the use of soft cuttings by the nursery and all subsequent studies were conducted with soft cuttings. The other nursery practice of applying the commercial rooting powder Seradix 2 (3 g kgˉ¹ indole-3-butyric acid [IBA]) adversely affected the survival and subsequent rooting of cuttings of Clones 1 and 2. Ensuing studies investigated: 1) the effect of mode of IBA application (powder vs. liquid); 2) concentrations of Seradix (0, 0.5, 1, 2 and 3 g kgˉ¹ IBA), applied at initial placement of cuttings and two weeks later; and 3) the influence of season on the survival and subsequent rooting of cuttings. Results showed that regardless of the mode of application, IBA significantly reduced percentage survival and rooting in cuttings of Clones 1 and 2. The delayed application of Seradix, two weeks after cuttings were initially set, resulted in a higher percentage survival and rooting than when cuttings were supplied with Seradix at initial placement. Nevertheless, the best survival for Clones 1, 2 and 3 (95%, 99% and 71%, respectively) and rooting (83%, 64% and 47%, respectively) occurred in the absence of Seradix. In addition, the survival and rooting of cuttings were seasonally variable, with particularly low rooting during winter (e.g. for Clone 1, 32%) when compared with summer (e.g. for Clone 1, 83%). Shoots from all the clones were multiplied in vitro, followed by elongation on either of two media (E1= kinetin, α-naphthalene acetic acid [NAA] and IBA; E2 = kinetin and indole-3-acetic acid [IAA]), and then rooting on 0, 0.1 or 1.0 mg 1ˉ¹ IBA. The latter were selected to typify the range of Seradix concentrations used for the cuttings (i.e. no IBA, low and high IBA concentrations). For all three clones, shoots elongated on E1 or E2 displayed high survival (> 80%) but failed to root without IBA in the rooting medium. For Clones 1, 2 and 3 the best in vitro survival (80%, 100% and 100%, respectively) and rooting (40%, 75% and 40%, respectively) occurred when shoots were elongated on E2 and rooted on 0.1 mg 1ˉ¹ IBA. However, 1.0 mg 1ˉ¹ IBA in the rooting medium severely inhibited survival (0 – 50%), irrespective of the clone or the elongation treatment used. Overall, cuttings demonstrated the best survival and rooting in the absence of exogenous IBA, which suggested that sufficient endogenous auxin was present within the shoots for successful root induction. The application of exogenous IBA may have disrupted the cuttings’ endogenous PGR balance resulting in an inhibition of survival and rooting. In vitro shoots required a low concentration of IBA (0.1 mg 1ˉ¹) in order to counteract the antagonistic effect of cytokinins that were supplied during the multiplication and elongation culture stages, and promote rhizogenesis. Essentially, both cuttings and in vitro shoots demonstrated adverse survival and rooting responses when subjected to excessively high IBA concentrations. / Thesis (M.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Durban 2013.

A Madagascar, un programme de sélection sur les eucalyptus est conduit à l'aide de vergers à graines, en pollinisation libre qui constituent les populations d'amélioration. L'obtention de gains génétiques et le maintien de la diversité génétique sont réalisés si la reproduction tend vers le modèle panmictique. Or, le faible niveau de domestication des essences forestières et les conditions environnementales conduisent à une variabilité phénotypique importante ayant des conséquences probables sur la phénologie. Dans un premier temps, notre approche est basée sur la caractérisation biologique d'un verger de 349 Eucalyptus grandis. Ensuite, il s'agit d'effectuer, sur un échantillon de 724 descendants récoltés sur 30 géniteurs, une analyse de paternité basée sur 6 marqueurs microsatellites. Nous en déduisons les conséquences sur la variabilité génétique et la croissance des descendants. En première approche, les résultats confirment les inquiétudes que nous avions quant à la panmixie et à l'équi-participation des géniteurs. Le taux de pollution pollinique atteint 39% et les contributions des géniteurs au nuage pollinique diffèrent de leur effectif dans le verger. En revanche, plus de 50% d'entre eux y ont participé et nous n'avons pas observé d'effet de voisinage sur la pollinisation. Le taux moyen d'allogamie est de 97% et les croisements entre demi-frères représentent 3,5% des recombinaisons. Seule la croissance des descendants issus d'autofécondation est significativement affectée par les effets de la dépression consanguine. En dépit du taux de contamination, nous pouvons estimer que le brassage génétique, confirmé par le maintien de la variabilité allélique et le faible taux d'autofécondation, correspond à ce qui est attendu sous l'hypothèse de la panmixie. Néanmoins, certaines recommandations sont proposées pour atteindre les objectifs multiples attribués aux vergers à graines et pour limiter la contamination pollinique.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-16Bitstream added on 2014-08-13T18:01:28Z : No. of bitstreams: 1 000747183_20150516.pdf: 388655 bytes, checksum: 28bb4ca0fd35b64c1425eeff151db6dc (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-19T12:01:09Z: 000747183_20150516.pdf,Bitstream added on 2015-05-19T12:01:40Z : No. of bitstreams: 1 000747183.pdf: 1675711 bytes, checksum: 172952b37ea05e8baceeccb4e6e6ea8f (MD5) / A franca expansão das florestas de eucalipto observada nos últimos anos em diferentes estados brasileiros aumentou a dependência tecnológica da cultura, tornando necessária a sua inserção no contexto biotecnológico. Para tal, a disponibilidade de ferramentas moleculares que viabilizem a produção de árvores geneticamente modificadas se faz necessária. Nesse contexto, o presente trabalho visou validar funcionalmente dois promotores de Eucalyptus grandis, o primeiro relacionado a um gene que codifica uma Lacase (denominado EgLac) com expressão específica em caule (câmbio), e o segundo relacionado a uma actina (denominado EgAct) com expressão ubíqua. Um cassete de expressão contendo o promotor EgLac em fusão transcricional com o gene repórter GUS (previamente construído) foi inserido em plantas de Arabidopsis thaliana, e uma expressão vascular foi constatada em testes histoquímicos. Em cortes histológicos observou-se que a expressão de GUS ficou restrita ao floema de raízes e folhas. Em paralelo, o gene EgAct teve a sua expressão ubíqua validada em diferentes órgãos/tecidos de eucalipto, e a sua região promotora foi amplificada. Um cassete de expressão contendo o promotor EgAct em fusão ao repórter GUS foi igualmente inserido em plantas de A. thaliana. Análises histoquímicas revelaram uma expressão vascular do gene repórter distribuída ao longo de toda a planta. Por outro lado, a quantificação da expressão de GUS em plantas transformadas revelaram níveis variáveis de acumulação de transcrição de acordo com a idade e o órgão/tecido analisado / The rapid expansion of eucalyptus plantations observed in recent years in different Brazilian states increased the technological dependence of the culture, and its inclusion in the biotechnological context is an urgent need. For this, the availability of molecular tools that enable the production of genetically modified trees is necessary. In this context, the present work aimed to functionally characterize two promoters of Eucalyptus grandis, the first one related to a gene encoding a laccase (called EgLac) with specific expression in stem (cambium region), and the second one related to a gene encoding an ubiquitously expressed actin (called EgAct). An expression cassette containing the EgLac promoter transcriptionally fused to the GUS reporter gene was inserted into Arabidopsis thaliana, and a vascular expression pattern was observed in histochemical tests. Histological sections showed that GUS expression was restricted to the phloem of roots and leaves. In parallel, the ubiquitous expression of EgAct was validated using different eucalyptus organs/tissues, and its promoter region was amplified. An expression cassette containing the EgAct promoter fused to the GUS reporter was also inserted into A. thaliana. Histochemical analysis revealed a vascular expression of the reporter gene distributed throughout the plant. Moreover, quantification of GUS expression in transformed plants revealed variable levels of transcript accumulation according to the age and organ/tissue analyzed

Orientador: Ivan de Godoy / Banca: Celso Luis Marino / Banca: Márcio José da Silva / Resumo: A franca expansão das florestas de eucalipto observada nos últimos anos em diferentes estados brasileiros aumentou a dependência tecnológica da cultura, tornando necessária a sua inserção no contexto biotecnológico. Para tal, a disponibilidade de ferramentas moleculares que viabilizem a produção de árvores geneticamente modificadas se faz necessária. Nesse contexto, o presente trabalho visou validar funcionalmente dois promotores de Eucalyptus grandis, o primeiro relacionado a um gene que codifica uma Lacase (denominado EgLac) com expressão específica em caule (câmbio), e o segundo relacionado a uma actina (denominado EgAct) com expressão ubíqua. Um cassete de expressão contendo o promotor EgLac em fusão transcricional com o gene repórter GUS (previamente construído) foi inserido em plantas de Arabidopsis thaliana, e uma expressão vascular foi constatada em testes histoquímicos. Em cortes histológicos observou-se que a expressão de GUS ficou restrita ao floema de raízes e folhas. Em paralelo, o gene EgAct teve a sua expressão ubíqua validada em diferentes órgãos/tecidos de eucalipto, e a sua região promotora foi amplificada. Um cassete de expressão contendo o promotor EgAct em fusão ao repórter GUS foi igualmente inserido em plantas de A. thaliana. Análises histoquímicas revelaram uma expressão vascular do gene repórter distribuída ao longo de toda a planta. Por outro lado, a quantificação da expressão de GUS em plantas transformadas revelaram níveis variáveis de acumulação de transcrição de acordo com a idade e o órgão/tecido analisado / Abstract: The rapid expansion of eucalyptus plantations observed in recent years in different Brazilian states increased the technological dependence of the culture, and its inclusion in the biotechnological context is an urgent need. For this, the availability of molecular tools that enable the production of genetically modified trees is necessary. In this context, the present work aimed to functionally characterize two promoters of Eucalyptus grandis, the first one related to a gene encoding a laccase (called EgLac) with specific expression in stem (cambium region), and the second one related to a gene encoding an ubiquitously expressed actin (called EgAct). An expression cassette containing the EgLac promoter transcriptionally fused to the GUS reporter gene was inserted into Arabidopsis thaliana, and a vascular expression pattern was observed in histochemical tests. Histological sections showed that GUS expression was restricted to the phloem of roots and leaves. In parallel, the ubiquitous expression of EgAct was validated using different eucalyptus organs/tissues, and its promoter region was amplified. An expression cassette containing the EgAct promoter fused to the GUS reporter was also inserted into A. thaliana. Histochemical analysis revealed a vascular expression of the reporter gene distributed throughout the plant. Moreover, quantification of GUS expression in transformed plants revealed variable levels of transcript accumulation according to the age and organ/tissue analyzed / Mestre

Orientador: Antônio Evaldo Klar / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos do manejo hídrico e da adubação potássica realizados durante a fase de rustificação, na qualidade de mudas de Eucalyptus grandis e o desempenho das mesmas no campo. Os experimentos de viveiro e de campo foram conduzidos na Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, campus de Botucatu no ano de 2001 e 2002. O manejo hídrico foi determinado com base na tensão de retenção de água pelo substrato. O ensaio constituiu-se de um fatorial 2X4, sendo dois manejos hídricos (mudas irrigadas ao atingir as tensões de retenção de água pelo substrato de 0,01 MPa ou 1,5 MPa) e quatro doses de K (0, 75, 150 e 300 mgL-1). Foram feitas avaliações de: altura da parte aérea, diâmetro de colo, matéria seca da parte aérea e da radicular, matéria seca total, área foliar e relação altura da parte aérea / diâmetro de colo das mudas, bem como foram feitas determinações de clorofila, transpiração e dos teores dos nutrientes das diferentes partes da planta. Semanalmente e durante dois meses após o plantio no campo foi feita a avaliação de sobrevivência das mudas no campo. Os resultados indicaram que houve influência dos tratamentos nas características que definem a qualidade da muda. As características morfológicas foram pouco influenciadas pelos fatores estudados. Somente a matéria seca radicular (MSR) diferiu estatisticamente em função dos tratamentos aplicados, sendo que a dose maior de K produziu maior MSR. O estresse hídrico não teve efeito nas características morfológicas. Com relação às características fisiológicas, observou-se que tanto o teor de clorofila quanto a transpiração foram influenciadas pelos tratamentos. Os maiores teores de clorofila foram encontrados nas mudas submetidas ao maior estresse hídrico e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The objective of this study was to evaluate the effect of the water and potassium management applied during hardening on the quality of seedlings of Eucalyptus grandis and the performance in the field. The experiments had been lead in the College of Agronomical Sciences of the UNESP, Botucatu. The water management was determined based on minimum two substratum water potentials (- 0.01 and - 1.5MPa). The experiment consisted of a factorial 2X4, being two water management and four doses of K (0, 75, 150 and 300 mgL-1). The evaluations had been made through shoot height, stalk diameter, shoot and root dry weight, total dry weight, leaf area and shoot height / stalk diameter, transpiration, chlorophyll content and nutritional characterization of the different parts of the seedlings. The evaluation of survival of the seedlings in the field was weekly made during two months after the plantation The treatments affected the quality of the seedlings. Only root dry weight statistically differed in function of the applied treatments, being that the maximum dose of K produced greater root dry weight. The water management have not effect on the morphologic characteristics. The greater chlorophyll content had been found in seedlings submitted to the greater water stress and K doses. Greater transpiration had been observed in the seedlings of the treatments submitted to minimum water stress. Transpiration was a characteristic sufficiently influenced by the levels of water stress and the K had a secondary importance in this characteristic. The nutritional evaluation mainly showed that the seedlings had presented some elements, mainly the micronutrients, below of the levels adjusted for the species on the end of the hardening., The concentration had been larger in the seedlings submitted to the greater water stress, for the nutrients influenced by water stress... (Complete abstract, click electronic address below). / Doutor

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T05:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:11:16Z : No. of bitstreams: 1 148288.pdf: 19665288 bytes, checksum: c05ca183844e0dfb1dc10622b78d60d7 (MD5) / Comprovar a viabilidade de realização e desempenho de vigas de madeira laminada colada de Eucalyptus grandis classificadas de acordo com sua rigidez cujas lâminas estão divididas em classes de resistência onde o parâmetro de comparação é o módulo de elasticidade longitudinal. Para isso caracterizou-se física e mecanicamente a madeira e fez-se a classificação das laminas em grupos de acordo com o módulo de elasticidade, de modo a formar três conjuntos de vigas. Estes conjuntos foram ensaiados e identificado o de melhor desempenho

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-17T10:47:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 766457 bytes, checksum: ac59c216446c63aa0ca28c4f516c455f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T10:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 766457 bytes, checksum: ac59c216446c63aa0ca28c4f516c455f (MD5) Previous issue date: 2005-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve por objetivos: a) avaliar o efeito dos reguladores de crescimento 2,4-D, dicamba e picloram na indução de embriogênese somática em explantes juvenis de Eucalyptus grandis; b) avaliar o efeito dos meios de cultura MS, WPM e JADS na indução de calos embriogênicos em cotilédones de E. grandis e em folhas e entrenós de um clone híbrido de E. urophylla x E. grandis; e c) avaliar o efeito de fontes de carboidratos na indução de calos embriogênicos em cotilédones de E. grandis. Os parâmetros avaliados foram o percentual de explantes calejados, a intensidade de calejamento, a oxidação, a massa fresca de calos, a rizogênese, a coloração e a textura dos calos, bem como a presença de estruturas embriogênicas. Nos experimentos em que se utilizou 2,4-D, melhores resultados de calogênese foram observados em cotilédones, nas concentrações de 5 e 10 mg L-1, sendo 30 dias no escuro o melhor tempo e condição de indução. Os calos apresentaram coloração amarelo-clara a amarelo-escura e textura semicompacta a semifriável, porém não foram observadas estruturas embriogênicas. Os tratamentos de subcultivo em meio contendo diferentes combinações de reguladores de crescimento, acrescidos de PVP ou carvão ativado, não mostraram resultados satisfatórios. As auxinas dicamba e picloram demonstraram-se promissoras no desenvolvimento de um protocolo de embriogênese somática para E. grandis, sendo observadas estruturas semelhantes a embriões somáticos em diferentes estádios de desenvolvimento quando se utilizou 0,5 mg L-1 de dicamba ou 5,0 e 10,0 mg L-1 de picloram, em explantes cotiledonares. Em relação aos meios de cultura MS, WPM e JADS, maior massa fresca de calos e menores percentuais de oxidação e de regeneração de raízes foram observados em cotilédones de E. grandis, utilizando-se o meio MS. Diferença expressiva foi observada em calos obtidos em folhas do clone híbrido de E. urophylla x E. grandis, onde o meio WPM foi mais efetivo na formação de raízes em relação aos meios MS e JADS. Quanto à fonte de carboidrato, as combinações de glicose e sacarose com maltose ou frutose, em algumas situações, apresentaram maior percentual de calejamento e massa fresca de calos em relação à utilização de sacarose como única fonte de carboidrato. No entanto, quanto ao aspecto dos calos, melhores resultados foram obtidos quando se utilizaram 1,5 e 3% de sacarose, sendo observados calos de textura semifriável e de coloração amarelo-clara, enquanto em concentrações mais altas de sacarose houve tendência de maior compactação e oxidação. O glicerol promoveu aumento na massa fresca de calos nas concentrações de 0,5 e 1%, sendo, a partir dessa concentração, observado decréscimo dos valores desse parâmetro. Os resultados obtidos neste trabalho são concordantes com os da literatura existente, em que se relata a dificuldade de obtenção de um protocolo eficiente e reproduzível de embriogênese somática para espécies de Eucalyptus. Entretanto, em virtude da importância e do potencial de aplicação da embriogênese somática na silvicultura clonal, salienta-se a necessidade de realização de novos estudos relacionados a essa área de conhecimento, os quais envolvam espécies do gênero Eucalyptus. / The present work had the following objectives: a) to evaluate the effect of the growth regulators 2,4-D, dicamba and picloram on the induction of somatic embryogenesis from juvenile explants of Eucalyptus grandis; b) to evaluate the effect of MS, WPM and JADS culture media, on embryogenic callus induction from cotyledons of E. grandis and leaves and stem internodes of a E. urophylla x E. grandis hybrid clone; and c) to evaluate the effect of carbohydrate sources on the embryogenic callus induction from cotyledons of E. grandis. The appraised parameters were the percentage of explant producing calli, the intensity of callus formation, oxidation, callus fresh weight, rhizogenesis, callus coloration and texture, as well as the presence of embryogenic structures. In experiments with 2,4-D the best results for callus production were found with cotyledons, being 5 and 10 mg L-1 and 30 days in the dark the best time and induction conditions. Callus coloration varied from light yellow to dark yellow and semi-compact to semi-friable texture, however no embryogenic structures were observed. Subculture in medium containing different combinations of growth regulators, added of PVP or activated charcoal, did not give good results. Dicamba and picloram showed potential for developing a protocol for somatic embryogenesis of E. grandis, producing structures similar to somatic embryos in different developmental stages with dicamba (0.5 mg L-1) or picloram (5.0 and 10.0 mg L-1), from cotyledon explants. In relation to the culture media MS, WPM and JADS, larger callus fresh weight and smaller percent of oxidation and root regeneration were observed in cotyledons of E. grandis with MS medium. Significant difference was observed in calli obtained from leaves of E. urophylla x E. grandis hybrid, where WPM medium was more effective for root formation compared to MS and JADS. Regarding to the carbohydrate source, the combinations of glucose and sucrose with maltose or fructose, in some situations, presented larger percent of callus production and callus fresh weight compared to the use of sucrose as only carbohydrate source. However, in relation to the callus aspect, better results were obtained with 1,5 and 3% of sucrose, giving semi-friable light-yellow calli, whereas in higher sucrose concentrations there was a tendency for increased hardness and oxidation. Glycerol at 0,5 and 1% increased callus fresh weight, but higher concentrations lowered these values. The results obtained in this work agrees with the existent literature on the difficulty of obtaining an efficient and reproducible protocol for somatic embryogenesis of Eucalyptus species. However, because of the importance and potential for application of somatic embryogenesis in clonal silviculture, it is emphasized the need for new studies on this area, involving species of the Eucalyptus.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-08-19T11:29:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 991530 bytes, checksum: f5646f3fdad484fd146547b000c32cd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T11:29:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 991530 bytes, checksum: f5646f3fdad484fd146547b000c32cd5 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A madeira, de modo geral, é um material com excelentes propriedades para diferentes usos, mas ressalta-se que algumas características podem limitar o seu uso, como por exemplo, a instabilidade dimensional, a higroscopicidade, a susceptibilidade à biodegradação, a anisotropia e a coloração heterogênea. Neste sentido, alguns métodos de tratamentos vêm surgindo como alternativa para melhorar algumas propriedades tecnológicas da madeira, devido às alterações provocadas em suas propriedades físicas, químicas, e/ou mecânicas, em decorrência da degradação parcial dos principais constituintes químicos. O objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito do tempo e temperatura de tratamento hidrotérmico e congelamento na madeira de Eucalyptus grandis em algumas de suas propriedades físicas, químicas e mecânicas, buscando aperfeiçoar os parâmetros avaliados. Foram utilizadas três árvores de Eucalyptus grandis, selecionando-se apenas a madeira do cerne para obtenção dos corpos de prova de dimensões 30 x 8 x 3 cm (comprimento, largura e espessura). Os tratamentos foram realizados em dois experimentos, o primeiro utilizou-se a temperatura (140°C) e três tempos de exposição (5, 15 e 25 minutos), e o segundo experimento em três temperaturas (-20, 60 e 100°C) e três tempos (5,10 e 15 horas). Os tratamentos à temperatura de -20°C foram realizados em um freezer doméstico, e os demais em um Reator parr, com as madeiras submersas em água. Os tratamentos hidrotérmicos com maior temperatura e tempo de exposição promoveram maior escurecimento das madeiras e remoção dos extrativos, principalmente, da camada superficial. Os tratamentos a 140°C reduziram a higroscopicidade, porém não alteraram a retratibilidade das madeiras. De modo geral, todos os tratamentos promoveram aumento da permeabilidade da madeira, e não degradaram significativamente os principais constituintes estruturais, não sendo observado, portanto, alterações na resistência mecânica da madeira. Dentre todos os experimentos, o tratamento hidrotérmico exposto à temperatura de 140°C durante 25 minutos apresentou-se como melhor alternativa, pois proporcionou a redução da umidade de equilíbrio higroscópico e aumentou a permeabilidade da madeira, sem alterar sua resistência mecânica. O tempo utilização durante o tratamento também contribui para tornar o processo mais econômico. / Wood, in general, is a material with excellent properties for different uses, however it is noteworthy that some features may limit its use, such as dimensional instability, hygroscopicity, susceptibility to biodegradation, anisotropy and the heterogeneous staining. In this sense, some treatments are emerging as an alternative to improve some technological properties of wood due to changes that can be caused by physical, chemical, and / or mechanical as a consequence of degradation of the main chemical components. The overall objective of this study was to evaluate the effect of time and temperature of the hydrothermal and freezing treatments in Eucalyptus grandis at some of its physical, chemical and mechanical properties, seeking to improve the parameters evalueted. Three trees of Eucalyptus grandis were used, selecting only the heartwood to obtain the test bodies of dimensions 30 x 8 x 3 cm (length, width and thickness). The treatments were carried in two experiments, the first at a temperature (140 °C) and three exposure times (5, 15 and 25 minutes), and the second experiment at three different temperatures (-20, 60 and 100 °C) and three times (5, 10 and 15 hour). Treatments at -20 °C were conducted in a domestic freezer, and the others in a Parr reactor with the wood submerged in water. The hydrothermal treatments with longer exposure time and temperature promoted greater darkening of the woods and removal of extractives, mainly of the surface layer. The treatments at 140 °C decreased hygroscopicity, but did not affect the shrinkage of wood. In general, all treatments promoted slight increase in permeability of the wood and did not significantly degraded the main constituents, therefore, changes in the mechanical strength of the timber were not observed. Among all the experiments, the hydrothermal treatment exposed at a temperature of 140 ° C for 25 minutes was presented as the best alternative because it promoted the reduction of hygroscopic equilibrium moisture and increased permeability of the wood without changing its mechanical strength. The time used during treatment makes it also a more economical process.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-02-26T17:50:19Z No. of bitstreams: 1 Condicionamento de resíduo de Eucalyptus grandis para produção de biocombustível sólido.pdf: 2443147 bytes, checksum: a845b56c7efbb1231c0f2402882404ff (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-09T15:56:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Condicionamento de resíduo de Eucalyptus grandis para produção de biocombustível sólido.pdf: 2443147 bytes, checksum: a845b56c7efbb1231c0f2402882404ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T15:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Condicionamento de resíduo de Eucalyptus grandis para produção de biocombustível sólido.pdf: 2443147 bytes, checksum: a845b56c7efbb1231c0f2402882404ff (MD5) / A busca por novas fontes de energia que provoquem um menor impacto ambiental é cada dia mais evidente e importante. Processos industriais como papel e celulose usam madeira como matéria prima, especificamente o eucalipto. Durante a colheita, somente toras de 6 metros com 4 cm de diâmetros, são aproveitados e conduzidos a indústria e os resíduos, correspondendo a 29% do total, são deixados no local. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar o reaproveitamento de resíduos de eucalipto através do processo de torrefação, tornando este resíduo um potencial biocombustível sólido. Inicialmente o resíduo de Eucalyptus grandis foi caracterizado por análise imediata (umidade, voláteis, cinzas e carbono fixo), composição elementar (C, H, O e N), poder calorífico (PCS e PCI), hidrofobicidade e extrativos. Os teores de lignina, celulose e hemicelulose foram obtidos por TG/DTG. A torrefação foi realizada nas temperaturas de 200, 250 e 300°C. Análises termogravimétricas foram realizadas com N2 e o biochar foi gaseificado com ar sintético e CO2. Dados cinéticos dinâmicos foram obtidos, para verificar as energias envolvidas durante o processo de pirólise e gaseificação do resíduo de eucalipto. Análise cinética isotérmica da torrefação foi realizada em na faixa de 200 a 300°C. O processo de torrefação levou a um aumento do poder calorífico, em torno de 20 MJ Kg-1, quando comparado com o resíduo de eucalipto seco, 16 MJ Kg-1; à diminuição dos teores de umidade (média 1,7%) e de voláteis (em torno de 75%); ao aumento do teor de carbono fixo (47%) e de cinzas (0,5%). A hidrofobicidade aumentou com o aumento da temperatura, o que contribui significativamente para um maior rendimento energético. Os gases obtidos foram CO e CO2, provenientes de reações de degradação da hemicelulose. A fração líquida era composta de ácido acético, furfural, acetol, ácido fórmico, fenol e ácido lático, sendo ácido acético e furfural os componentes majoritários, quando a torrefação foi realizada a 250 e 300°C. Os componentes minerais principais do biochar foram os óxidos de Ca, K, Fe, Al e Si. Os índices Bases/Ácidos e o Índice Alcalino indicaram uma tendência média formação de incrustações e escória. Os resultados obtidos de cinética isotérmica indicam a degradação da biomassa em duas etapas, sendo a 1ª etapa correspondente a degradação da hemicelulose e a 2ª correspondente a degradação da celulose. A cinética de pirólise da biomassa mostrou que as energias envolvidas para degradação da hemicelulose, celulose e lignina são Ea = 106, 169 e 30 kJ mol-1, respectivamente. A combustão completa foi observada na gaseificação do biochar na presença de ar sintético, correspondendo a Ea = 180 kJ mol-1, em temperaturas em torno de 550°C. Em presença de CO2, a Ea = 350 kJ mol-1, em temperatura em torno de 900°C. Os resíduos de biomassa também passaram por um processo de pelletização e a amostra que apresentou as características mais adequadas, tais como resistência, umidade (4%), densidade (1.1 g cm-3) e PCS (22 MJ mol-1) foi a amostra torrificada a 250°C. Desta forma pode-se verificar, com base nos resultados obtidos que o resíduo de Eucalyptus grandis, descartado pela indústria de papel e celulose, apresenta um potencial energético que pode ser aproveitado como biocombustível sólido / The pursuit for new environmentally benign sources of energy is becoming more essential and important. Wood, mainly eucalyptus, is used as raw material for the paper pulp industry. During the harvest, logs of 6m and diameter higher than 4cm are utilized and an amount roughly corresponding to 29% is left in planting. In this context, the aim of this study was to evaluate the use of this eucalyptus waste as a solid biofuel, after a torrefaction process initially, the characteristics of the residue were determined by proximate analysis (moisture, volatile, ash and fixe carbon), ultimate analysis (C, H, N and O), heating value (HHV e LHV), hydrophobicity and extractives. Lignin, cellulose and hemicellulose were determined by TG/DTG. The torrefaction experiments were carried out at 200, 250 e 300°C. Thermogravimetry analyses of the raw and thermally treated materials were performed in N2 while the gasification of the resulting biochars was performed either in synthetic air or CO2. Dynamic kinetic data were obtained to verify the activation energies during the processes of pyrolysis and gasification of the eucalyptus residue. The isothermal kinetic analysis of torrefaction was investigated in the range of 200 to 300°C. As a consequence of the torrefaction process, the higher heat value (HHV), around 20 MJ Kg-1, increased as compared to that of the dry residue of eucalyptus, 16 MJ Kg-1; moisture (average 1.7%) and volatiles (75%) contents decreased while those of fixed carbon (47%) and ash (0.5%) decreased. The hydrophobicity increased with increasing temperature, which significantly contributes to increase the energy yield. The produced gas mainly consisted of CO and CO2 from the reactions degradations hemicellulose. Acetic acid and furfural were the main component of the liquid fraction, which also contained acetol, formic acid, phenol and lactic acid. The main inorganic components of the biochar were Ca, K, Fe, Al e Si oxides. The Base/Acid and Alcaline Indice indexes indicated an intermediate trend toward fouling and slagging. The isothermal kinetics studies indicated that the degradation of the biomass occurred in two stages: first stage corresponding to the degradation of hemicellulose and the 2nd corresponding to cellulose degradation. The pyrolysis kinetics showed that the activation energies of the degradation of hemicellulose, cellulose and lignin are Ea 106, 169 and 30 kJ mol-1, respectively. The complete combustion was observed during the gasification of the biochar in the presence of synthetic air, at temperature 550°C, and Ea of 180 kJ mol-1. In the presence CO2, Ea was found to be 350kJmol-1, at a temperature of around 900°C. The raw and thermally treated biomass samples were pelletized and the most suitable characteristics, such as strength, moisture content (4%), density (1.1 g cm-3) and PCS (22 MJ Kg-1) were achieved at the sample torrefied at 250°C. Thus, based on the presented results, the residues of Eucalyptus grandis, useless for the pulp and paper industries, may be successfully utilized as a source of renewable energy for the production of a solid biofuel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T03:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2015-02-04T20:57:14Z : No. of bitstreams: 1 188339.pdf: 937564 bytes, checksum: 673660b23fbae53b429caa0feade8ec1 (MD5) / Esta pesquisa teve o objetivo de desenvolver um modelo de compensação de CO2, dimensionando o número de árvores necessárias, para que empresas poluidoras do ar possam manter seu equilíbrio econômico financeiro, social e principalmente em conformidade com o meio ambiente, captando, de acordo com este trabalho, o CO2 despejado na atmosfera resultante do processo de industrialização de seus produtos. Foram realizadas 5 amostras (8.000 árvores) de cada idade, 3,5 e 4,5 anos, onde foram obtidos seus volumes através de um inventário florestal e extrapolando os demais volumes, por regressão, até a idade de 8 anos. Os resultados determinaram a capacidade de captação de CO2 por árvore, para cada idade, e que, junto das propriedades químicas de cada combustível, desenvolveu-se o modelo de captação, o qual indica a quantidade de árvores por ano que cada empresa deverá ter, com certa idade, para manter seu equilíbrio ambiental na cadeia de produção para determinado espaçamento entre plantio.