O objetivo do presente estudo foi identificar entre 10 óleos essenciais, os dois com maior capacidade mitigadora das emissões de metano proveniente da fermentação in vitro da microbiota ruminal de bovinos da raça Nelore (Etapa I), e o subsequente impacto da adoção destes dois óleos essenciais como estratégia nutricional para mitigação das emissões de metano in vivo por bovinos Nelore (Etapa II). Na primeira etapa, pela técnica de produção de gases in vitro foram avaliados a produção de gases acumulada, a degradabilidade, o fator de partição, a concentração de nitrogênio amoniacal, a produção de ácidos graxos de cadeia curta e a produção de metano com o uso dos óleos essenciais extraídos das seguintes plantas: anis estrelado (Illicium verum), citronela (Cymbopogon winterianus), cravo botão (Eugenia caryophyllus), eucalipto staigeriana (Eucalyptus staigeriana), eucalipto globulus (Eucalyptus globulus), gengibre (Zingiber officinale), ho wood (Cinnamomum camphora), melaleuca (Melaleuca alternifolia), orégano (Origanum vulgare) e tomilho branco (Thymus vulgaris). Todos os óleos essenciais foram testados em quatro doses; 0, 50, 250 e 500 mg/l de meio de incubação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro blocos, 10 tratamentos, quatro doses e duas réplicas dentro de cada bloco. Os procedimentos estatísticos foram obtidos com auxílio do programa SAS 9.3. Os resultados foram submetidos a análise de variância e regressão, com graus de liberdade desdobrados em efeitos linear e quadrático. A produção de gases acumulada sofreu efeito linear negativo (P<0,05) com o aumento dos níveis de inclusão dos óleos essenciais de citronela, ho wood, orégano e tomilho. A degradabilidade do substrato, a produção total de ácidos graxos de cadeia curta e a concentração de nitrogênio amoniacal não foram afetadas (P>0,05) por nenhum dos tratamentos. As menores produções líquidas de metano estiveram associadas às menores produções acumuladas de gases, nas quais os óleos essenciais de orégano e de tomilho tiveram maior poder mitigador de metano em doses acima de 250 mg/l. Esses mesmos óleos essenciais (tomilho e orégano) mostraram ser os mais promissores para o uso em dietas de bovinos por apresentarem as maiores eficiências na mitigação da produção de metano sem afetar a degradação do substrato, sugerindo provável efeito inibitório sobre a população de arqueias metanogênicas. Na etapa II, os óleos essenciais de orégano e de tomilho foram avaliados através de um delineamento experimental em quadrados latinos 3x3 replicados com três períodos de 21 dias cada, no qual seis bovinos da raça Nelore foram alimentados com dieta total composta de 70% silagem de milho e 30% concentrado a base de milho e farelo de soja. Os óleos essenciais foram inclusos na dieta na quantidade de 3 ml por kg de concentrado. Foram mensurados o consumo, a digestibilidade aparente total (da MS, da FDN e da FDA), os parâmetros ruminais (pH, concentração de nitrogênio amoniacal e de ácidos graxos de cadeia curta) e a emissão de metano (através da técnica do gás traçador SF6). As análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa SAS 9.3, utilizando o procedimento MIXED. O efeito de tratamento foi separado pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A inclusão dos óleos essenciais de orégano ou de tomilho na dosagem avaliada in vivo, não foi suficiente para promover mudanças significativas (P>0,05) em nenhum dos parâmetros avaliados. / The objective of this study was to identify two out of 10 essential oils with the greatest capacity to mitigate methane emissions through an in vitro fermentation assay using ruminal microorganisms of Nellore cattle (Step I), and the subsequent impact of the use of these two essential oils as a nutritional strategy to mitigate methane emissions in vivo trial with Nellore cattle (Step II). In the step 1, it was evaluated through in vitro gas production technique the accumulated gas production, degradability, partitioning factor, ammoniacal nitrogen concentration, short chain fatty acid production and methane production, with the use of essential oils extracted from the following plants: anise (Illicium verum), citronella (Cymbopogon winterianus), clove (Eugenia caryophyllus), eucalyptus staigeriana (Eucalyptus staigeriana), eucalyptus globulus (Eucalytus globulus), ginger (Zingiber officinale), melaleuca (Melaleuca alternifolia), oregano (Origanum vulgare) and white thyme (Thymus vulgaris). All essential oils were tested in four doses; 0, 50, 250 and 500 mg / l of incubation solution. The experimental design was in randomized blocks, with four blocks, 10 treatments, four doses and two replicates within each block. The statistical procedures were done with the help of the SAS 9.3 program. The results were analyzed by analysis of variance and regression, with degrees of freedom unfolded in linear and quadratic. Accumulated gas production had a linear negative effect (P <0.05) with increasing the inclusion level of the essential oils of citronella, ho wood, oregano and thyme. Substrate degradability, total short chain fatty acid production and ammoniacal nitrogen concentration were not affected (P> 0.05) by treatments. The lower liquid methane yields were associated with lower accumulated gas production, in which oregano and thyme essential oils were the more potent at doses greater than 250 mg / l. These essential oils (thyme and oregano) were the most promising for use in cattle diets because they were the most effective for methane mitigation without affecting substrate degradation, suggesting a probable inhibitory effect on the methanogenic arqueas. In step II, the essential oils of oregano and thyme were evaluated through an experimental design in replicate 3x3 Latin squares with three periods of 21 days each, in which six Nellore cattle were distributed in the control, oregano oil and thyme oil treatments, were fed a total diet composed of 70% corn silage and 30% of concentrate based on ground corn and soybean meal. The essential oils were included in the diet 3 ml per kg of concentrate. Intake, total apparent digestibility (DM, NDF and ADF), ruminal parameters (pH, concentration of ammoniacal nitrogen and short chain fatty acids) and methane emission (through SF6 tracer gas) were measured. The inclusion of the essential oils of oregano or thyme in the dosage evaluated was not sufficient to promote significant changes (P> 0.05) in any of the outcomes evaluated.

No panorama atual de mudanças climáticas, o Metano (CH4) é considerado o segundo principal gás de efeito estufa antrópico. Este trabalho teve como objetivo estudar o papel da Amazônia na emissão global de CH4, sendo esta a maior floresta tropical do mundo. Neste estudo foram realizados perfis verticais, utilizando aviões de pequeno porte, desde 150 m da superfície até 4,4 km, em quatro localidades da Bacia Amazônica, formando um grande quadrante abrangendo toda a Bacia. Os locais foram: próximo a Santarém (SAN; 2,8°S, 54,9°O), Alta Floresta (ALF; 8,8°S, 56,7°O), Rio Branco (RBA; 9,3°S, 67,6°O) e Tabatinga (TAB; 5,9°S, 70,0°O). Foram realizados quatro anos (2010-2013) de medidas contínuas em escala regional, quinzenalmente, totalizando 293 perfis verticais. Até o presente momento estas medidas são únicas e representam uma nova abordagem nas emissões nesta escala. Foram calculados os fluxos de CH4 nestas quatro localidades por meio do Método de Integração de Coluna e os fluxos anuais foram calculados através de média proporcional, considerando a área de influência de cada localidade. Os anos de 2010 e 2012 foram anos de seca, enquanto 2011 e 2013 foram anos com precipitação acima da média na Amazônia. Dos quatro anos de estudo apenas 2011 apresentou uma temperatura inferior a média. Os resultados obtidos mostraram que a Amazônia atua como uma importante fonte de CH4, com uma emissão de 25,4 Tg ano-1 (4% - 5% da emissão global), considerando a área da Amazônia Brasileira (4,2 milhões de km2). As emissões nesta região apresentaram variações regionais e anuais, com maiores emissões nos anos de seca. A emissão pela queima de biomassa não foi significativa nas regiões de estudo, enquanto as estimativas de emissões por fermentação entérica e manejo dos dejetos de animais foram significativas na maioria destas regiões. Os resultados obtidos ressaltam a importância da realização de estudos em escala regional para esclarecer o comportamento de toda a área da Bacia Amazônica Brasileira. / In the current scenario of climate change, Methane (CH4) is the second main anthropogenic greenhouse gas. This work aimed to study the role of Amazon in the global CH4 emission, which is the largest rainforest in the world. In this study vertical profiles were performed using small aircraft, from 150 m from the surface to 4.4 km in four sites in the Amazon Basin, forming a large quadrant covering the entire basin. The sites were: near Santarem (SAN, 2.8°S, 54.9°W), Alta Floresta (ALF, 8.8°S, 56.7°W), Rio Branco (RBA, 9.3°S, 67.6°W) and Tabatinga (TAB, 5.9°S, 70.0°W). Were made four years (2010-2013) of continuous measures on a regional scale, every two weeks, with a total of 293 vertical profiles. Until now these measures are unique and represent a new approach in emissions on this scale. The CH4 fluxes were calculated in these four locations through the Column Integration Technique and annual fluxes were calculated using proportional average, considering the area of influence of each location. The years 2010 and 2012 were years of drought, while 2011 and 2013 were years with total precipitation higher than the average in the Amazon. In these four years of study only in 2011 showed a lower average temperature. The results showed that the Amazon was a source of CH4, with an annual emission of 25.4 Tg (4% - 5% of global emission), considering the Brazilian Amazon area (4,2 millions km2). Emissions in this region presented regional and annual variations, with more emissions during drought years. Emissions from biomass burning was not significant, while emissions from enteric fermentation was significant in the study areas. The results obtained highlight the importance of make studies with regional scale and long temporal series to clarify the behavior of the entire Brazilian Amazon area.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2017-10-31T16:39:49Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-11-10T12:35:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-10T12:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Growing concern about global warming and reducing greenhouse gas emissions in the atmosphere has driven the development of technological options to reduce the negative impacts of human activities, and CO2 capture and storage is one of them. Solid adsorbent materials are being used with the aim of adsorbing polluting gases. Metal-Organic Frameworks (MOFs) are a class of porous materials of great potential for adsorption of greenhouse gases, formed by the connection of metallic ions and organic binders. In this context, the objective of this work is to synthesize the MOF of type NH2-MIL-53(Al), to characterize and evaluate its use in the adsorption of carbon dioxide. For synthesis of the MOF, a hydrothermal process was used in a PFA closed reactor (155 ?C) with subsequent washes and resuspensions, obtaining an average mass yield of 90%. The obtained MOF was characterized with the use of the techniques such as SEM-FEG-EDS, elemental analysis, FAAS, XRF, FTIR, TGA, XRD/Refinement by the Rietveld Method and MAS-NMR, exhibiting characteristics of the structure NH2-MIL-53(Al). For the adsorption and desorption tests of CO2 the synthesized material was used as a powder in a fixed bed system. The synthesized MOF presented CO2 adsorption capacity of 0.13 mmol g-1 and SBET of 27 m2 g-1, lower than that reported in the literature, which were attributed to the presence of occluded binder in the pores of the material. The calculated average cost for the synthesis of the MOF in the laboratory was 34% of the value of the non-functionalized commercial standard available in the market. The residual solvent purification process from the MOF synthesis proved to be satisfactory, completely removing the DMF and with a residual contribution of methanol of only 0.00008%. / A crescente preocupa??o com o aquecimento global e com a redu??o das emiss?es de gases de efeito estufa na atmosfera tem impulsionado o desenvolvimento de op??es tecnol?gicas para redu??o dos impactos negativos das atividades humanas e, a captura e armazenamento de CO2 ? uma delas. Materiais s?lidos adsorventes est?o sendo utilizados com o objetivo de adsorver gases poluentes. Os Metal-Organic Frameworks (MOFs) s?o uma classe de materiais porosos de grande potencial para adsor??o de gases de efeito estufa, formados pela conex?o de ?ons met?licos e ligantes org?nicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho ? sintetizar o MOF do tipo NH2-MIL-53(Al), caracterizar e avaliar seu uso na adsor??o de di?xido de carbono. Para s?ntese do MOF foi utilizado processo hidrot?rmico em reator fechado de PFA (155 ?C) com posteriores lavagens e resuspens?es, obtendo um rendimento m?ssico m?dio de 90%. O MOF obtido foi caracterizado com o uso das t?cnicas como MEV-FEG-EDS, an?lise elementar, FAAS, FRX, FTIR, TGA, DRX/Refinamento pelo M?todo Rietveld e MAS-RMN, apresentando caracter?sticas da estrutura NH2-MIL-53(Al). Para os testes de adsor??o e dessor??o de CO2 o material sintetizado foi utilizado sob a forma de p? em sistema de leito fixo. O MOF sintetizado apresentou capacidade de adsor??o de CO2 de 0,13 mmol g-1 e SBET de 27 m2 g-1, inferiores ao reportado pela literatura, e que foram atribu?dos a presen?a de ligante oclu?do nos poros do material. O custo m?dio calculado para s?ntese do MOF em laborat?rio foi de 34% do valor do padr?o comercial n?o funcionalizado dispon?vel no mercado. O processo de purifica??o do solvente residual da s?ntese do MOF demonstrou ser satisfat?rio, removendo completamente o DMF e com uma contribui??o residual de metanol de apenas 0,00008%.

Introdução. O aquecimento global resultante do aumento nas concentrações de gases de efeito estufa (GEE) é um dos principais problemas ambientais que o mundo enfrenta atualmente. Atividades humanas estão alterando a composição da atmosfera através da emissão de GEE, particularmente dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O). Os veículos automotores são uma importante fonte de emissão desses gases, tanto diretamente, através da emissão de gases pelo escapamento, como também através das emissões oriundas do processo de produção e manipulação dos combustíveis usados pelos mesmos. Objetivo. Obter, de uma amostra de veículos típicos da frota do estado de São Paulo, os valores da emissão dos principais gases de efeito estufa (CO2, CH4, N2O) presentes no gás de escapamento de veículos leves de passageiros equipados com motores de ignição por centelha (ciclo Otto), utilizando os combustíveis gasool 22, AEHC e GNV. Métodos. Os veículos foram ensaiados em dinamômetro de chassis, seguindo ciclo de condução e amostragem dos poluentes conforme Norma ABNT NBR 6601, para medição da emissão de escapamento; e pela Norma ABNT NBR 11481, adaptada para a medição das emissões fugitivas de metano. Além dos métodos de análise dos gases prescritos nestas Normas, foram utilizados os métodos FTIR (Fourier Transform InfraRed) para medição de CO2, CH4 e N2O e NDIR (Non Dispersive InfraRed) para medição de N2O. Resultados. As emissões médias, em g/km, de GEE presentes no gás de escapamento dos veículos ensaiados foram, respectivamente para os veículos movidos a AEHC, gasool 22 e GNV, de 193,1, 193,5 e 170,9 para o CO2; 0,050, 0,051 e 0,590 para o CH4 e 0,017, 0,068 e 0,033 para o N2O. A emissão fugitiva média de CH4 devido a vazamentos no sistema de alimentação dos veículos movidos a GNV ensaiados foi de 0,0412 g/hora. Conclusão. Embora o principal gás de efeito estufa emitido diretamente por automóveis seja sem dúvida o CO2, os gases CH4 e N2O podem contribuir de maneira significativa para a emissão total de GEE e por isso não podem ser desprezados. Apesar de a emissão de GEE por veículos ser apenas uma fração do total da emissão global, o aumento da frota mundial de veículos pode tornar essa fonte de emissão cada vez mais significativa. / Introduction. Global warming resulting from increased concentrations of greenhouse gases (GHG´s) is one of the major environmental problems the world faces today. Human activities are changing the composition of the atmosphere through the emission of GHG´s, particularly carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O). The vehicles are a source of emissions of these gases, both directly, through the emission of exhaust gases, as well as by emissions from the production process and handling of fuels used by them. Objective. To get, for a sample of typical vehicles of the fleet of the state of São Paulo, the values of the emission of the main greenhouse gases (CO2, CH4, N2O) presents in the gas of exhaust pipe of light duty passengers vehicles equipped with engines of spark ignition (Otto cycle), using the fuels gasohol 22, ethanol and CNG. Methods. The vehicles were tested on a chassis dynamometer, following driving cycle and sampling of the pollutants by the Standard ABNT NBR 6601, for measuring the exhaust emission, and the Standard ABNT NBR 11481, adapted for the measurement of fugitive emissions of methane. In addition to the methods of analysis of these gases prescribed by those standards, were used the methods FTIR (Fourier Transform InfraRed) for measurement of CO2, CH4 and N2O and NDIR (Non dispersive InfraRed) for measurement of N2O. Results. The average emissions of GHG´s in the exhaust gas of the vehicles tested were, respectively for the AEHC, gasohol and CNG vehicles, and expressed in g / km, of 193.1, 193.5 and 170.9 for CO2, 0.050, 0.051 and 0.590 for CH4 and 0.017, 0.068 and 0.033 for N2O. The average CH4 fugitive emissions due to leaks in the supply system of the CNG vehicles tested was 0.0412 g / hour. Conclusion. Although the main greenhouse gas emitted directly by car is undoubtedly the CO2, the gases CH4 and N2O can contribute significantly to the total emission of GHG´s and therefore can not be neglected. Although the emission of GHG´s by vehicles is only a fraction of total global emissions, increasing the fleet of vehicles may make this source of emissions increasingly significant.

Nos últimos anos a demanda de energia tem crescido gradativamente, sendo a principal fonte de energia os combustíveis fósseis. Porém, estes aumentam a concentração de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera – sendo o CO2 o principal responsável do aquecimento global. Uma das alternativas que vem sendo investigada nos últimos anos são os chamados metal-organic frameworks (MOFs), estruturas formadas por íons ou clusters de metais unidos por ligantes orgânicos com alta porosidade. Como os líquidos iônicos (LI) vêm sendo também estudados para captura de gases, foi desenvolvido um estudo teórico-experimental de compósitos formados por MOFs e líquidos iônicos com o objetivo de investigar o potencial de aplicação destes materiais na captura de gases. Foram sintetizados e caracterizados por diferentes técnicas dois novos compósitos –formados pela MOF-5 e o líquido iônico BMIm[BF4] e outro formado pela MIL-53(Cu) e BMIm[BF4]. Foram também realizados cálculos de DFT a fim de verificar as interações entre estes compósitos e gases distintos. Foi verificada a formação de um novo análogo da MIL-53 (Cu), que apresentou maior capacidade de captura de CO2 do que a MIL-53 (Cu) e que apresentou estabilidade frente à agua. Foi também obtido um novo compósito formado pela MOF-5 no BMIm[BF4] que também apresentou estabilidade frente à agua. Já para os resultados teóricos obtidos, foi verificado que a MOF-5 apresentou grande instabilidade frente à agua, sendo este fator já verificado experimentalmente. Devido ao alto custo computacional, foram realizados, baseado na literatura, cálculos envolvendo o cluster de ambas as MOFs, o ligante das mesmas, o líquido iônico em questão e gases distintos. Foi verificada a magnitude das interações entre o ligante e os gases, sendo que novamente a maior interação foi com a água. Foi também verificado que, após a adição do LI nos sistemas, aumentou-se a seletividade na adsorção dos gases, sendo que a maior interação foi com o SO2, favorecendo a adsorção deste gás e diminuindo a afinidade pela água destas MOFs. Desta forma, foi possível verificar que a adição de LI na síntese dos compósitos aumentou a seletividade por outros gases e diminuiu a afinidade pela água, mostrando seu grande potencial industrial de aplicação. / In the last years the energy demand has grown directly, being the main source of energy fossil fuels. However, they raise the concentration of greenhouse gases in the atmosphere – being the CO2 the main responsible for the global warming. One of the alternatives that has been investigated over the past years are the metal-organic frameworks (MOFs), structures formed by ions or clusters of metals bonded by organic ligands with high porosity. Since the ionic liquids (IL) has also been studied for gases capture, it was developed a theoretical-experimental study of composites formed by MOFs and ionic liquids with the goal of investigate the application potential of these materials for gases capture. It was synthesized and characterized by different techniques two new composites – formed by MOF-5 and the ionic liquid BMIm[BF4] and another one formed by MIL-53 (Cu) and the BMIm[BF4]. It was also performed DFT calculations towards determine the interactions between these composites and distinct gases. It was verified the formation of a new analogue of MIL-53 (Cu) that presented larger capacity in the capture of CO2 that MIL-53 (Cu) and presented water stability. It was also obtained a new composite formed by MOF-5 in the BMIm[BF4] that also presented water stability. For the theoretical results obtained, it was verified that the MOF-5 presented large water instability that was already verified experimentally. Due to the high computational cost, it was performed, based on the literature, calculations involving the cluster of both the MOFs, the ligand of them, the ionic liquid and distinct gases. It was verified the magnitude of the interactions between the ligand and the gases, being that again the biggest interaction was with water. It was also verified that, after the addition of IL in the systems, the selectivity in the adsorption of the gases was raised, being the largest interaction with SO2, favoring the adsorption of this gas and decreasing the affinity for water by these MOFs. Therefore, it was possible to verify that the addiction of IL in the synthesis of the composites raised the selectivity for others gases and decreased the water affinity, showing its great industrial potential of application. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Submitted by Alice Rocha (rochaalice@yahoo.com.br) on 2012-08-30T01:43:44Z No. of bitstreams: 1 priscila.pdf: 2369699 bytes, checksum: ecc0946316c001fd1a37a685893c8cc6 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-30T01:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 priscila.pdf: 2369699 bytes, checksum: ecc0946316c001fd1a37a685893c8cc6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-09T21:50:23Z (GMT). No. of bitstreams: 3 priscila.pdf.txt: 392349 bytes, checksum: 81fdac69aa0f1be74d282e09882039fc (MD5) license.txt: 346 bytes, checksum: 6440c47a50909adf871d5cc0caf0b4f9 (MD5) priscila.pdf: 2369699 bytes, checksum: ecc0946316c001fd1a37a685893c8cc6 (MD5) Previous issue date: 2012-08-29 / O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) visa, por meio de projetos implementados em países em desenvolvimento, auxiliar países desenvolvidos a cumprirem compromissos de redução de emissão de gases causadores do efeito estufa. No entanto, embora se especule muito sobre a magnitude da redução de emissões de gases de efeito estufa resultante dos projetos de MDL, menos atenção tem sido dada ao segundo objetivo dos projetos de MDL que é o de promover o desenvolvimento sustentável nos países em desenvolvimento. Para usufruir plenamente das oportunidades e benefícios advindos da implementação de projetos de MDL, é necessário que os países em desenvolvimento estabeleçam instrumentos normativos e institucionais capazes de regulamentar, administrar e implementar os procedimentos estabelecidos internacionalmente. Assim, a participação de um país só é efetiva quando o arranjo normativo e institucional empregado permite que os dois objetivos do MDL sejam alcançados de forma equivalente. Desse modo, esse trabalho analisa a efetividade da participação do Brasil no MDL, mais precisamente, o quanto as normas e instituições existentes no Brasil são adequadas para incentivar e garantir sua efetiva participação nos projetos e possibilitar que os objetivos do MDL sejam alcançados. Concluise que o esforço institucional e normativo para o alcance dos objetivos do MDL no Brasil ainda é incipiente em alguns aspectos, como no aprimoramento efetivo do desenvolvimento sustentável. São sugeridas medidas relacionadas ao monitoramento, metodologia de projetos e flexibilização de critérios de elegibilidade que poderão aumentar a efetividade da participação brasileira no MDL.

Este trabalho tem como objetivo analisar a participação do setor elétrico brasileiro nas emissões de gases de efeito do país durante o período de 2005 a 2021, de acordo com o Plano Decenal de Energia PDE 2021, documento oficial do governo elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética. Para isso, inicialmente é feita uma contextualização sobre a importância internacional da discussão sobre as emissões à luz das mudanças climáticas. A dissertação prossegue com a apresentação de um breve sumário da evolução do setor elétrico brasileiro, desde 1960, a partir da criação da Eletrobras, até sua trajetória recente, configurando a matriz elétrica brasileira de forma tão distinta da matriz média mundial. Adicionalmente são apresentadas as projeções oficiais do governo para a oferta e a demanda de eletricidade até 2021. Com base no passado recente e na formatação de matriz brasileira projetada até 2021, é feito um levantamento dos dados de emissões de gases de efeito estufa, no contexto da discussão sobre mudança do clima, seus marcos históricos e paradigmas conceituais. Por fim, é feita uma análise das emissões oriundas da geração de eletricidade, a fim de avaliar as tendências do setor para 2021 e os planos de ação para mitigação e redução das emissões. Os principais resultados dessa análise indicam que a preocupação em torno das emissões do setor elétrico vai além da questão quantitativa. Ela abrange também um dos pilares do atual modelo regulatório do setor, que é a segurança energética do país. A matriz elétrica fundamentada em fontes hídricas, como é a brasileira, é excelente do ponto de vista de emissões, mas desperta preocupação em relação às escolhas para sua complementaridade. / This study aims to analyze the participation of the Brazilian electric sector greenhouse gases emissions in the country during the period 2005-2021, according to the Ten Year Energy Plan - PDE 2021, official government document prepared by the Energy Research Company. For this, we contextualize about the global importance of the discussion of issues in the light of climate change. The paper continues with a literature review on the Brazilian electricity sector since 1960 with the creation of Eletrobras until its recent trajectory, and also compares the Brazilian energy matrix with the global electric matrix. Also featured are official government projections for the sector (supply and demand of electricity) by 2021. Then an overview of emissions of greenhouse gases in the discussion on climate change, its landmarks and conceptual paradigms is presented. The Brazilian total emissions, as well as the specific of the electricity sector, and their projections through 2021 are also presented. Finally, we make a brief analysis of emissions from electricity generation in order to evaluate industry trends for 2021 and action plans to mitigate and reduce emissions. The major findings indicate that concerns over emissions from the electricity sector goes beyond the quantitative question. It also covers one of the pillars of the current regulatory framework of the sector, which is the country\'s energy security. The energy matrix based on water sources, as is Brazilian, is excellent in terms of emissions, raising concern about choices for their complementarity

The emission of greenhouse gases (GHG) is currently intensely debated issue. Countries with reduction targets of GHG emissions have developed studies to understand the processes and reduce the emissions. Farming is the main source of GHG emissions in Brazil. Among the main products of Brazilian agriculture is cattle, handled mainly in the extensive system, where animals are slaughtered at an average of three to four years and grassland receives little or no cultural tract. Quantification and monitoring of GHG emissions in agricultural systems enable the evaluation of the degree of impact on the environment. This thesis discussed the main sources of greenhouse gases emissions in animal husbandry and the guidelines on research to evaluate alternative sustainable systems of beef production. The main results are the emission factors for tropical conditions from various sources, such as faeces (Chapter 3) and urine (Chapter 4) from the animals, as well as the application of nitrogen fertilizer and lime on pasture (Chapter 5). The climate proved to be a key factor in the control of greenhouse gases, mainly methane (CH4) from the faeces of animals. The emission factors obtained for cattle faeces were 0.03 and 0.08 kg CH4 head-1 year-1 (average) for subtropical and tropical climates, respectively. The use of a generic emission factor in Brazil is not the best option. More studies are needed in different regions to determine the impact of climate on GHG emissions. The emission factor for nitrous oxide (N2O) from urine was 0.25 % of total N applied (average), significantly lower than the default factor recommended by the IPCC. The use of nitrification inhibitors under tropical conditions is not recommended, since there were no positive results in reducing the emission of N2O from urine. The use of nitrogen fertilizer led to high N2O emissions, however, the dry matter production of forage also increased with fertilizer application. The balance between dry matter production and N2O emission shows that the application of nitrogen fertilizer can contribute significantly to reducing pasture area, with a total reduction of up to 40 %. Mathematical modeling of the data was also performed, simulating beef production under extensive management in different scenarios for the studied area (Chapter 6). The CH4 emission decreased, while the emission of carbon dioxide (CO2) and N2O increased due to the simulated intensification. The simulation showed that the intensification in beef production results in lower GHG emissions per kg of beef. Reductions may reach 2 to 57%, depending on the scenario. The intensification also contributes to the reduction of the total area and length of the production cycle. These results show that the intensification practices are a potential mitigation option for the beef sector / A emissão de gases do efeito estufa (GEE) é assunto intensamente debatido atualmente. Países com metas de redução na emissão destes gases têm desenvolvido estudos visando entender os processos e reduzir as emissões. A agropecuária é a principal fonte de emissão de GEE do Brasil. Entre os principais produtos da agropecuária brasileira está o gado de corte, manejado principalmente no sistema extensivo, onde os animais são abatidos em média aos três a quatro anos e a pastagem recebe pouco ou nenhum trato cultural. A quantificação e o monitoramento das emissões de GEE em sistemas agropecuários possibilitam a avaliação do grau de impacto sobre o ambiente. Nesta tese foram discutidas as principais fontes de emissão de gases na pecuária e as diretrizes necessárias na pesquisa para avaliar alternativas sustentáveis dos sistemas de produção da carne. Os principais resultados obtidos são os fatores de emissão para as condições tropicais de diversas fontes, como fezes (Capítulo 3) e urina (Capítulo 4) dos animais, assim como da aplicação de fertilizante e calcário a pasto (Capítulo 5). O clima mostrou-se como um fator chave no controle de GEE proveniente das fezes dos animais, principalmente metano (CH4). Os fatores de emissão para fezes bovinas obtidos foram de 0,03 e 0,08 kg CH4 cabeça-1 ano-1 (média), para os climas subtropical e tropical, respectivamente. O uso de um fator de emissão genérico para o Brasil não é a melhor opção, sendo necessários estudos em diferentes regiões para determinar o impacto do clima na emissão de GEE. O fator de emissão de N2O proveniente da urina foi de 0,25% do total de N aplicado (media), significativamente menor que o fator default recomendado pelo IPCC. O uso de inibidores de nitrificação nas condições tropicais não é recomendada, visto que estes não foram efetivos na redução da emissão de óxido nitroso (N2O) proveniente da urina dos animais. O uso de fertilizante nitrogenado levou a um aumento da emissão de N2O, porém, a produção de massa seca da forrageira também aumentou com a aplicação do fertilizante. O balanço entre produção de massa seca e emissão de N2O mostra que a aplicação de fertilizante nitrogenado pode contribuir significativamente com a redução da área de pasto, com redução total de até 40%. Também foi realizada a modelagem matemática dos dados obtidos, simulando a produção de carne sob manejo extensivo em diversos cenários (Capítulo 6). A emissão de CH4 diminui, enquanto a emissão de dióxido de carbon (CO2) e N2O aumentaram devido as práticas de intensificação simuladas. A simulação mostrou que a intensificação na produção de carne bovina resulta em menor emissão de GEE por kg de carne produzida. As reduções podem chegar de 2 a 57%, dependendo do cenário. A intensificação também contribui com a diminuição da área total e tempo do ciclo de produção. Estes resultados mostram que a intensificação é uma potencial prática de mitigação para a produção de carne

The emission of greenhouse gases (GHG) is currently intensely debated issue. Countries with reduction targets of GHG emissions have developed studies to understand the processes and reduce the emissions. Farming is the main source of GHG emissions in Brazil. Among the main products of Brazilian agriculture is cattle, handled mainly in the extensive system, where animals are slaughtered at an average of three to four years and grassland receives little or no cultural tract. Quantification and monitoring of GHG emissions in agricultural systems enable the evaluation of the degree of impact on the environment. This thesis discussed the main sources of greenhouse gases emissions in animal husbandry and the guidelines on research to evaluate alternative sustainable systems of beef production. The main results are the emission factors for tropical conditions from various sources, such as faeces (Chapter 3) and urine (Chapter 4) from the animals, as well as the application of nitrogen fertilizer and lime on pasture (Chapter 5). The climate proved to be a key factor in the control of greenhouse gases, mainly methane (CH4) from the faeces of animals. The emission factors obtained for cattle faeces were 0.03 and 0.08 kg CH4 head-1 year-1 (average) for subtropical and tropical climates, respectively. The use of a generic emission factor in Brazil is not the best option. More studies are needed in different regions to determine the impact of climate on GHG emissions. The emission factor for nitrous oxide (N2O) from urine was 0.25 % of total N applied (average), significantly lower than the default factor recommended by the IPCC. The use of nitrification inhibitors under tropical conditions is not recommended, since there were no positive results in reducing the emission of N2O from urine. The use of nitrogen fertilizer led to high N2O emissions, however, the dry matter production of forage also increased with fertilizer application. The balance between dry matter production and N2O emission shows that the application of nitrogen fertilizer can contribute significantly to reducing pasture area, with a total reduction of up to 40 %. Mathematical modeling of the data was also performed, simulating beef production under extensive management in different scenarios for the studied area (Chapter 6). The CH4 emission decreased, while the emission of carbon dioxide (CO2) and N2O increased due to the simulated intensification. The simulation showed that the intensification in beef production results in lower GHG emissions per kg of beef. Reductions may reach 2 to 57%, depending on the scenario. The intensification also contributes to the reduction of the total area and length of the production cycle. These results show that the intensification practices are a potential mitigation option for the beef sector / A emissão de gases do efeito estufa (GEE) é assunto intensamente debatido atualmente. Países com metas de redução na emissão destes gases têm desenvolvido estudos visando entender os processos e reduzir as emissões. A agropecuária é a principal fonte de emissão de GEE do Brasil. Entre os principais produtos da agropecuária brasileira está o gado de corte, manejado principalmente no sistema extensivo, onde os animais são abatidos em média aos três a quatro anos e a pastagem recebe pouco ou nenhum trato cultural. A quantificação e o monitoramento das emissões de GEE em sistemas agropecuários possibilitam a avaliação do grau de impacto sobre o ambiente. Nesta tese foram discutidas as principais fontes de emissão de gases na pecuária e as diretrizes necessárias na pesquisa para avaliar alternativas sustentáveis dos sistemas de produção da carne. Os principais resultados obtidos são os fatores de emissão para as condições tropicais de diversas fontes, como fezes (Capítulo 3) e urina (Capítulo 4) dos animais, assim como da aplicação de fertilizante e calcário a pasto (Capítulo 5). O clima mostrou-se como um fator chave no controle de GEE proveniente das fezes dos animais, principalmente metano (CH4). Os fatores de emissão para fezes bovinas obtidos foram de 0,03 e 0,08 kg CH4 cabeça-1 ano-1 (média), para os climas subtropical e tropical, respectivamente. O uso de um fator de emissão genérico para o Brasil não é a melhor opção, sendo necessários estudos em diferentes regiões para determinar o impacto do clima na emissão de GEE. O fator de emissão de N2O proveniente da urina foi de 0,25% do total de N aplicado (media), significativamente menor que o fator default recomendado pelo IPCC. O uso de inibidores de nitrificação nas condições tropicais não é recomendada, visto que estes não foram efetivos na redução da emissão de óxido nitroso (N2O) proveniente da urina dos animais. O uso de fertilizante nitrogenado levou a um aumento da emissão de N2O, porém, a produção de massa seca da forrageira também aumentou com a aplicação do fertilizante. O balanço entre produção de massa seca e emissão de N2O mostra que a aplicação de fertilizante nitrogenado pode contribuir significativamente com a redução da área de pasto, com redução total de até 40%. Também foi realizada a modelagem matemática dos dados obtidos, simulando a produção de carne sob manejo extensivo em diversos cenários (Capítulo 6). A emissão de CH4 diminui, enquanto a emissão de dióxido de carbon (CO2) e N2O aumentaram devido as práticas de intensificação simuladas. A simulação mostrou que a intensificação na produção de carne bovina resulta em menor emissão de GEE por kg de carne produzida. As reduções podem chegar de 2 a 57%, dependendo do cenário. A intensificação também contribui com a diminuição da área total e tempo do ciclo de produção. Estes resultados mostram que a intensificação é uma potencial prática de mitigação para a produção de carne

Para se determinar o balanço dos Gases de Efeito Estufa (GEE) na Amazônia é necessário se conhecer a concentração de entrada destes gases nas massas de ar que chegaram à costa Norte/Nordeste brasileira, provenientes do Oceano Atlântico. Esta foi a principal motivação deste estudo, que abrangeu o período de 2006 até 2017. Amostras de ar atmosférico foram coletadas semanalmente em Arembepe/BA (ABP), Salinópolis/PA (SAL), Natal/RN (NAT), Camocim/CE (CAM) e Itarema/CE (ITA), totalizando 1762 amostras. As amostras de ar foram analisadas quantificando os gases: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hexafluoreto de enxofre (SF6) e monóxido de carbono (CO). A posição geográfica de cada local de estudo determinou como cada um deles pôde ser influenciado pelo deslocamento da Zona de Convergência Intertropical. Esta influência pôde ser confirmada pelas simulações das trajetórias das massas de ar retrocedentes. Em SAL, CAM e ITA, as massas de ar foram provenientes do Oceano Atlântico Norte e Sul, dependendo da época do ano, já em NAT e ABP as massas de ar foram provenientes apenas do Oceano Atlântico Sul. Foi observado ainda que cada local de estudo apresentou sazonalidade quando comparado às estações de monitoramento global de GEE. SAL, CAM e ITA apresentaram concentrações dos GEE mais elevadas entre janeiro a maio, comportamento semelhante à estação global de Barbados, e no restante do ano, as concentrações foram similares à estação global de Ascension, assim como observado em NAT e ABP, onde as concentrações foram mais baixas e homogêneas durante todo o ano. Durante todo o período de estudo, todos os GEE apresentaram aumento nas concentrações ano após ano, acompanhando o mesmo padrão de aumento observado nas concentrações médias globais. / In order to determine greenhouse gases balances (GHG) for Amazon, it is necessary to know the air masses concentration of GHG that arriving in the North / Northeast coast from the Atlantic Ocean. This was the main motivation of this study, which covered the period from 2006 to 2017. Atmospheric air samples were collected weekly at Arembepe/BA (ABP), Salinópolis/PA (SAL), Natal/RN (NAT), Camocim/CE (CAM) and Itarema/CE (ITA), totaling 1762 samples. The air samples were analyzed quantifying the gases: carbon dioxide (CO2), methane (CH4), nitrous oxide (N2O), sulfur hexafluoride (SF6) and carbon monoxide (CO). The geographical position of each study site to determined how each of them could be influenced by the displacement of the Intertropical Convergence Zone. This influence could be confirmed by simulation of the air masses trajectories. At SAL, CAM and ITA, the air masses came from North and South Atlantic Ocean, depending on the time of the year, and at NAT and ABP the air masses came from only of the South Atlantic Ocean. In these sense, the results showed that each study site presented seasonality when compared to the GHG monitoring global stations. SAL, CAM and ITA showed highest GHG concentrations between January and May, similar behavior with Barbados global station, and, in the rest of the year, the concentrations were similar with Ascension global station, as observed in NAT and ABP, where the concentrations were lowest and homogeneous throughout the year. During the period of the study, all GHG showed increase on its concentrations year by year, following the same standards of increasing observed on the global average concentrations.