Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-21T11:00:40Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - William Rodrigues Martins - 2016.pdf: 595784 bytes, checksum: 3a2ef59ef753e50f8bafcc9b780fa57f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-21T11:01:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - William Rodrigues Martins - 2016.pdf: 595784 bytes, checksum: 3a2ef59ef753e50f8bafcc9b780fa57f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-21T11:01:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - William Rodrigues Martins - 2016.pdf: 595784 bytes, checksum: 3a2ef59ef753e50f8bafcc9b780fa57f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-01 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The objective of this work was to verify the volumetric production per area, the growth in height and diameter at breast height (DBH) in hybrid of Eucalyptus urophylla x E. grandis W. Hill., in reduced different planting spacings in southwest Goiás. The work was implemented in the Experimental Farm of the Federal University of Goiás, Regional Jataí (UFG / REJ), town of Jataí-GO, following the assumptions of completely randomized design, with three hybrids, two treatments for hybrid treatments and three replications, totaling 18 plots with 50 seedlings per plot. The hybrids were AEC1528, I144 and GG100 and the evaluated spacings were 3.0 m x 0.5 m and 3.0 m x 1.0 m. At 33 months of age tree were collected for the volume analysis, growth in height and diameter. The spacing of 3.0 m x 0.5 m in energy forests, affect the individual growth for both diameter and height, as to volume. The differentiation of hybrids was in height and production, where I144 hybrid gained greater prominence. The greatest expression in volume production, for wood with bark, not bark and bark volume was observed for 3.0 m x 0.5 m spacing. / Objetivou-se com este trabalho verificar a produção volumétrica por unidade de área, o crescimento em altura e diâmetro a altura do peito (DAP) em povoamentos de híbridos de Eucalyptus urophylla x E. grandis W. Hill., em diferentes espaçamentos reduzidos de plantio no sudoeste goiano. O trabalho foi implantado na Fazenda Experimental da Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí (UFG/REJ), Município de Jataí-GO, seguindo os pressupostos do delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos, e três repetições, totalizando 18 parcelas, com plantio de 50 mudas por parcela. Os híbridos avaliados foram o AEC1528, I144 e GG100 e os espaçamentos avaliados foram 3,0 m x 0,5 m e 3,0 m x 1,0 m. Assim observou-se aos 33 meses de idade que os crescimentos em diâmetro e altura são diretamente afetados pelo adensamento das plantas, e consequentemente com a redução da área útil disponível para cada planta. Os espaçamentos de 3,0 m x 0,5 em florestas energéticas afetam o incremento individual, tanto para diâmetro e altura, quanto para volume. A diferenciação dos híbridos ocorreu para o incremento em altura e produção, onde o híbrido I144 destacou-se. A maior expressão na produção volumétrica, para a madeira com casca, sem casca e o volume de casca foi observada para o espaçamento 3,0 m x 0,5 m.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao - Relem Cativo da Conceicao.pdf: 1971538 bytes, checksum: d0a17878f34e6288edebc6dfb1cef124 (MD5) Previous issue date: 2010-02-09 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The process of cracking or pyrolysis of oils and fats, occurs at high temperatures, the presence or absence of catalyst. In this reaction, the breaking of the molecules of triglycerides leads to the formation of a mixture of hydrocarbons and oxygenates, linear or cyclic, such as alkanes, alkenes, ketones, carboxylic acids and aldehydes, and carbon monoxide, carbon dioxide and water. Despite the simplicity of using only high temperatures to carry out the cracking, the biggest drawback is the availability of oxygenates in the final product, which makes it slightly acidic. This study aimed to conduct a study of the catalytic cracking of oils inajá and passion, using phosphoric acid as catalysts supported on alumina and mesoporous material (SBA-15), in proportions of 15% and 30%. Inajá oils and passion were obtained by mechanical extraction, characterized chemical and physico-chemically, the results proved favorable for the use of feedstock in the production of biofuels. The catalysts were characterized according to the analysis adsorption / desorption of nitrogen (BET method), X-ray fluorescence, X-ray diffraction, adsorption of pyridine and infrared detection. The products obtained in catalytic cracking reactions were characterized according to ASTM standards for acid value (D664), carbon residue (D4530), density at 20 ° C (4052), viscosity at 40 ° C (D445). The chemical characterization was made by infrared. From our analysis of the products obtained in reactions of cracking was also observed that the cracked oil using H3PO4/Al2O3 passion was the catalyst that presented the lowest acidity. / O processo de craqueamento ou pirólise de óleos e gorduras, ocorre a temperaturas elevadas, na presença ou ausência de catalisador. Nesta reação, a quebra das moléculas dos triglicerídeos leva à formação de uma mistura de hidrocarbonetos e compostos oxigenados, lineares ou cíclicos, tais como alcanos, alcenos, cetonas, ácidos carboxílicos e aldeídos, além de monóxido e dióxido de carbono e água. Apesar da simplicidade do uso de apenas altas temperaturas para realizar o craqueamento, a grande desvantagem é a obtenção de compostos oxigenados no produto final, os quais o tornam levemente ácido. Este trabalho teve como objetivo realizar um estudo do craqueamento catalítico dos óleos de inajá e maracujá, utilizando como catalisadores ácido fosfórico suportado em alumina e material mesoporoso (SBA-15), nas proporções de 15% e 30%. Os óleos de inajá e maracujá foram obtidos por extração mecânica, sendo caracterizados química e fisico-quimicamente, os resultados obtidos apresentaram-se favoráveis para a utilização destes como matéria-prima na produção de biocombustíveis. Os catalisadores foram caracterizados segundo as análises adssorção/dessorção de nitrogênio (método BET), fluorescência de raios X, difração de raios X, adsorção de piridina e detecção por infravermelho. Os produtos obtidos nas reações de craqueamento catalítico foram caracterizados segundo as normas ASTM para índice de acidez (D664), resíduo de carbono (D4530), densidade a 20°C (D4052), viscosidade cinemática a 40°C (D445). A caracterização química foi feita por infravermelho. A partir das análises dos produtos obtidos nas reações de craqueamento foi possível verificar que o craqueado do óleo de maracujá utilizando H3PO4/ Al2O3 como catalisador foi o que apresentou o menor índice de acidez.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brazil, the third largest producer of biodiesel in the world, and also the third largest producer of chicken, may increase in some regions, the use of oil derived from birds, as an alternative to fossil fuels. In order to increase the range of options to reduce dependence on soybean oil for that purpose, and fostering environmental aspects, it is possible to produce biodiesel from chicken oil, the country that can provide more than 300 thousand tons of oil per year. Considering the application of alternative fuels for diesel engines, agricultural machinery, the study aimed to evaluate the performance of a tractor of 53 kW in a dynamometer bench, and the level of emissions of certain waste gases of combustion, operating with biodiesel methyl chicken oil and various binary mixtures with diesel B5. We evaluated the values of torque and power produced, fuel consumption, power consumption and thermal efficiency of the engine, as well as the levels of gases (carbon dioxide, CO2, carbon monoxide, CO, unburned hydrocarbons, HC; and oxygen, O2). We used six blends of diesel with biodiesel B5 (control), B20, B40, B60, B80 and B100. The trial was conducted with a randomized design (CRD) in a factorial design, which was held after the analysis of variance and the average adjusted for regression equations. Integrating the data, the most significant results showed advantages for the B20. Minor losses were observed in the generation of power and torque, increase in specific fuel consumption, improved engine thermal efficiency and reduced energy consumption by increasing the proportion of biodiesel in the blend. The best emission results showed a reduction in emissions of CO, in the order of 80% when operating with B100. The CO2 reduction was not significant and the level of unburned HC was higher than the control blends B60, B80 and B100. / O Brasil, terceiro maior produtor de biodiesel do mundo, e também terceiro maior produtor mundial de frango, pode incrementar em algumas regiões do país, o uso de óleo oriundo de aves, como alternativa aos combustíveis fósseis. Com vistas ao aumento do leque de opções, a redução da dependência do óleo de soja para tal fim, e fomentando aspectos ambientais, é possível produzir biodiesel de óleo de frango, que no país, pode disponibilizar mais de 300 mil toneladas de óleo por ano. Considerando a aplicação dos combustíveis alternativos para os motores diesel, em máquinas agrícolas, o trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de um trator agrícola de 53 kW em bancada dinamométrica, e o nível de emissões de alguns gases residuais de combustão, operando com biodiesel metílico de óleo de frango e diversas misturas binárias com óleo diesel B5. Avaliou-se os valores de potência e torque produzidos, consumo de combustível, consumo de energia e a eficiência térmica do motor, bem como os teores de gases produzidos (dióxido de carbono, CO2; monóxido de carbono, CO; hidrocarbonetos não queimados, HC; e oxigênio, O2). Utilizaram-se seis misturas de óleo diesel com biodiesel: B5 (testemunha), B20, B40, B60, B80 e B100. O ensaio foi instalado com delineamento inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial, sendo que após foi realizada a análise de variância e as médias ajustadas por equações de regressão. Integrando-se os dados, os resultados mais expressivos mostraram vantagens para o B20. Foram observadas perdas pouco significativas na geração de potência e torque, aumento no consumo específico, melhoria na eficiência térmica do motor, e redução do consumo energético com o aumento da proporção de biodiesel na mistura. Os melhores resultados das emissões mostraram uma redução nas emissões de CO, na ordem de 80%, quando operando com B100. O CO2 teve redução pouco expressiva e o nível de HC não queimados foi superior ao da testemunha nas misturas B60, B80 e B100.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The growing demand of energy in the world, the decrease of petroleum reserves and the current problems of environmental contamination, increase the interest in renewable energy study for internal combustion engines, to replace partially or completely to petroleum based fuels. In Brazil, among the alternatives fuels, stands out the use of sugarcane ethanol, seen that it is from renewable sources and has high oxygen content, which is favorable to reduce pollutant gases emissions of engine. The blend of ethanol and diesel (ED) has received in recent years and in different countries, more attention for use in diesel engines. However, there are difficulties to partially replace diesel use. The main disadvantages are the differences in their physical-chemical properties. A percentage up to 15% of ethanol is used in diesel engines without making mechanical changes. In this way, the objective of this study was to evaluate the performance and emissions of a diesel engine in an agricultural tractor, using blends of diesel and hydrated ethanol. Were used as fuel, Diesel (B5) and mixture with 3% (ED3), 6% (ED6), 9% (ED9), 12% (ED12) and 15% (ED15) of hydrous ethanol. Performance parameters evaluated were the power, torque and specific fuel consumption. Were also evaluated emissions of CO2, NOx e O2, and the opacity of the gases through the k value. Both, engine performance and emissions experiment were analyzed in a completely randomized with bifactorial design. The results indicate that as the percentage of ethanol increased, the average values of torque and engine power decreased. Using the B5 and the ED3, these variables did not differ statistically, in addition, with the ED3 was obtained the lower specific fuel consumption. Using ED12, the engine performance has reduced power and torque in 2.97% e 2.95%, respectively, compared with B5, while their fuel consumption had no statistical difference. The greater opacity and gas emissions were archive with ED3, while the lower emission occurred when the engine operated with ED12 and ED15. With these fuels, the reduction of opacity, CO2 and NOX, in relation to B5, was 22.22 24.44%, 5.20 5.60% e 6.65 - 10.48%, respectively. It can be considerate that operating with ED12, pollutant emissions are reduced significantly without a significant loss in engine performance. / A crescente demanda mundial de energia, a diminuição das reservas do petróleo e os atuais problemas de poluição ambiental, incrementam o interesse no estudo de fontes renováveis de energia para os motores de combustão interna, visando substituir, de forma parcial ou total, os combustíveis derivados do petróleo. No Brasil, entre os combustíveis alternativos, se destaca o uso do etanol de cana-de-açúcar, visto que é de origem renovável e possui um alto conteúdo de oxigênio, o qual pode favorecer a redução das emissões de gases poluentes do motor. A mistura etanol- Diesel (ED) vem recebendo, nos últimos anos, e em diferentes países, maior atenção para ser utilizado em motores ciclo Diesel. No entanto, existem dificuldades para sua utilização visando substituir parcialmente o óleo Diesel. Os principais inconvenientes são as diferenças nas suas propriedades físico-químicas. Em porcentagens de até 15%, o etanol pode ser utilizado em motores ciclo Diesel, sem realizar modificações mecânicas. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho e as emissões de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola, utilizando misturas de óleo Diesel e etanol hidratado. Foram utilizados como combustíveis o óleo Diesel (B5) e sua mistura com 3% (ED3), 6% (ED6), 9% (ED9), 12% (ED12) e 15% (ED15) de etanol. Os parâmetros avaliados de desempenho foram: a potência, o torque e consumo específico de combustível. Foram também avaliadas as emissões de CO2, NOx, O2 e a opacidade dos gases, por meio do valor k. Ambos os experimentos de desempenho e emissões do motor foram analisados em um delineamento experimental inteiramente casualizado, em um esquema bi fatorial. Os resultados indicam que conforme aumentou a porcentagem de etanol, os valores médios de torque e potência do motor diminuíram. Utilizando o B5 e o ED3, estas variáveis não diferiram estatisticamente, além disso, com o ED3 foi obtido o menor consumo de combustível. Utilizando o ED12 o desempenho do motor teve reduções de potência e torque de 2,97% e 2,95%, respectivamente, em relação ao B5, enquanto que os consumos de combustível não tiveram diferença estatística. A maior opacidade e emissões de gases foram alcançadas com ED3, enquanto que as menores emissões ocorreram quando o motor operou com o ED12 e ED15. Com estes combustíveis, a redução da opacidade, CO2 e NOx, em relação ao B5 foi de 22,22 - 24,44%, 5,20 - 5,60% e 6,65 - 10,48%, respectivamente. Pode-se considerar que operando com o ED12, as emissões de poluentes são reduzidas significativamente sem uma perda considerável no desempenho do motor.

Desde 2008 o óleo diesel comercializado no território nacional tem recebido a adição crescente de biodiesel, além da redução gradativa nos teores de enxofre, que é uma tendência mundial de minimizar o impacto gerado pela queima de combustíveis fósseis. Aspectos relacionados com a qualidade final das misturas diesel com biodiesel, desde a produção até o armazenamento, tem recebido especial atenção. O objetivo desse trabalho foi avaliar a suscetibilidade à contaminação microbiana, durante o armazenamento simulado, do óleo diesel puro e mistura B10 com diferentes teores de enxofre: ULSD (S10), LSD (S50), HSD (S500) e UHSD (S1800). Os resultados dessa pesquisa mostraram que Pseudallescheria boydii apresentou maior habilidade de crescer na mistura B10 que Paecilomyces variotii. As análises de degradação, por espectroscopia no infravermelho, revelaram que os combustíveis avaliados possuem distintas características moleculares de acordo com os teores de enxofre. Os dados de RMN H-1 mostraram que o diesel com maior teor de enxofre (UHSD) apresentou reduzido teor de ramificações e compostos aromáticos comparado ao diesel com menor teor de enxofre (ULSD). O sequenciamento de alto rendimento (Illumina) do rDNA 16 e 18S mostrou que os Filos mais abundantes presentes no inóculo misto ao longo do tempo foram: Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Ascomycota e Basidiomycota. Os prováveis metabólitos identificados por UPLC/Q-ToF - MS, na fase aquosa, foram os ácidos: mirístico, palmítico, esteárico, oleico, linoleico e α-linolênico com abundância relativa de 2-10 vezes superior aos controles, indicando degradação de origem microbiana. Entre os 10 parâmetros avaliados de estabilidade química, somente a estabilidade oxidativa apresentou desconformidade com o Regulamento Técnico ANP e os níveis de contaminação microbiana, ao final de 90 dias, foram considerados aceitáveis. O conjunto de dados sugere que a redução de compostos sulfurados no diesel não induz suscetibilidade à contaminação microbiana, porém fatores como a origem da matéria prima, processo de refino e adição de biodiesel devem ser considerados. Os resultados desses estudos auxiliam na melhor compreensão dos microrganismos e metabólitos envolvidos nos processos de biocorrosão e biodeterioração do diesel e suas misturas visando a qualidade final do combustível. / Since 2008, the diesel fuel sold in the country has received the increasing addition of biodiesel, in addition to the gradual reduction in sulfur content, which is a global trend to minimize the impact generated by burning fossil fuels. Aspects related to the final quality of diesel and biodiesel blends, from production to storage, has received special attention. The aim of this study was to evaluate the susceptibility to microbial contamination during simulated storage, in pure diesel and blend B10 with different sulfur contents: ULSD (S10), LSD (S50), HSD (S500) and UHSD (S1800). The results of this research showed that Pseudallescheria boydii had greater ability to grow in the blend B10 than Paecilomyces variotii. The degradation analysis, infrared spectroscopy, showed that these fuels have different molecular characteristics according to their sulfur content. The data H1 NMR showed that the diesel with higher sulfur content (UHSD) showed a low level of branching and aromatic compounds compared to diesel fuel with lower sulfur content (ULSD). The high throughput sequencing (Illumina) of 16S and 18S rDNA showed the Phyla most abundant present in the mixed inoculum over time were: Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Ascomycota and Basidiomycota. Putative metabolites identified by UPLC / Q-ToF-MS in the water phase were: myristic, palmitic, stearic, oleic, linoleic and α-linolenic acids with relative abundance of 2-10 times higher than controls indicating degradation of microbial origin. Among the 10 evaluated parameters for chemical stability, only oxidative stability showed nonconformity with the ANP Technical Regulation and microbial contamination levels at the end of 90 days were considered acceptable. The data set suggest that the reduction of sulfur compounds in diesel fuel are not induced microbial susceptibility contamination, but factors such as the origin of the raw material, refining process and adding biodiesel to be considered. The results of these studies help to better understand the microorganisms and metabolites involved in the biocorrosion and biodeterioration processes of diesel and their blends aiming at the final quality of the fuel.

A inserção do biodiesel na matriz energética brasileira está viabilizando a emergência de uma nova base produtiva. O estado do Rio Grande do Sul (RS) está na vanguarda da implantação da produção de biodiesel a partir de óleo de soja e de oleaginosas alternativas (mamona, girassol, canola). As primeiras evidências empíricas revelam que a cadeia do biodiesel é ampla e complexa. A diversidade de agentes, de fatores e de variáveis envolvidos nas decisões tecnológicas, de investimento, de localização e de configuração produtiva torna complexa a tomada de decisão dos atores pertencentes a essa cadeia. Nesse contexto de diversidade, estariam ocorrendo conflitos de interesses e de motivações entre os agentes envolvidos na cadeia? Por outro lado, pesquisas recentes identificam a relevância de se ter alinhamento nas estratégias, objetivos e práticas gerenciais das diferentes empresas que participam dos diferentes estágios de uma cadeia produtiva, para que esta seja eficiente e competitiva. Diante dessa problemática, propôs-se para a presente pesquisa o objetivo de identificar, caracterizar e analisar quais são os fatores, motivações e critérios que estão sendo considerados no processo de tomada de decisão dos atores pertencentes à cadeia produtiva do biodiesel no RS, e verificar se há, ou não, alinhamento nos processos decisórios. A estrutura analítica da pesquisa foi construída a partir dos pressupostos de Teoria da Decisão, da Economia dos Custos de Transação e do Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos. Foram entrevistados executivos dos principais agentes/empresas dos elos que compõem as cadeias de biodiesel no RS: 11 cooperativas agrícolas, 03 usinas de produção de biodiesel e a Petrobrás- REFAP (empresa estatal processadora e distribuidora de diesel/biodiesel). A análise estatística dos dados permitiu identificar correlações entre as variáveis e validar um construto do processo decisório nas cadeias de suprimento estudadas. No que concerne ao processo decisório das cooperativas, este centra-se na decisão de ofertar, ou não, oleaginosas para fins de produção de biodiesel. Suas decisões privilegiam aspectos operacionais e de curto prazo. Já nas empresas produtoras do biodiesel, sua decisão de produzir este combustível está associada à adição de mais um produto em seu portfólio comercial, e estão correlacionadas com uma visão de longo prazo e busca de eficiência econômica. Nestas empresas, os benefícios dos incentivos fiscais oferecidos pelas políticas públicas têm forte importância na decisão de escolha das alternativas de oleaginosas usadas para produzir o biodiesel. Na refinaria/distribuidora de diesel/biodiesel, percebe-se um processo decisório guiado por estratégicas e orientação de longo prazo, estando a decisão de misturar o biodiesel ao óleo diesel relacionada ao aspecto institucional, qual seja, a obrigatoriedade por lei da mistura entre os combustíveis. Em suma, os resultados revelam a existência de diferentes características ligadas ao processo de decisão e significativas dessincronias nos objetivos e motivações das decisões. Este estado de desalinhamento decisório, associado às fragilidades das políticas públicas, faz com que se acentue a incerteza sobre a sustentabilidade do programa brasileiro de produção de biodiesel. Os resultados desta pesquisa poderão servir de apoio ao processo decisório dos investidores e formuladores de políticas para esse setor da economia. / The insertion of biodiesel in the Brazilian energy matrix is permitting the emergence of a new productive base. The State of Rio Grande do Sul (RS) is leading the way in the implantation of the production of biodiesel from soy oil and other oil-bearing crops (castor bean, sunflower, rapeseed). The initial empirical evidence shows that the biodiesel chain is wide and complex. The diversity of the agents, factors and variables involved in decisions regarding technological, investment, location and productive configuration makes decision making a complex process for the actors belonging to this chain. Within the context of this diversity, would there be conflicts of interest and of motivation between the agents involved in the chain? On the other hand, recent research has identified the importance of having alignment in the strategies, objectives and managerial practices of the different firms participating in the different stages of a production chain, in order for it to be efficient and competitive. Given this issue, the aim of the present study is to identify and analyze the factors, motivations and criteria being considered in the decision-making processes of the actors belonging to the biodiesel production chain in RS, and confirm or otherwise, the existence of alignment in the decision-making process. The analytical structure of the study was built from the assumptions of Decision Theory, Transaction Cost Economics and of Supply Chain Management. Interviews were carried out with the main agents/firms of the links that comprise the biodiesel chains in RS: 11 agricultural co-operatives, 3 biodiesel production plants and Petrobrás-REFAP (a state firm that processes and distributes diesel/biodiesel). The statistical analysis of the data made it possible to identify correlations between the variables and validate a construct of the decision-making process in biodiesel supply chains. With regard the decision-making process of the cooperatives, it is centered on the decision to offer, or otherwise, oil-bearing crops for the production of biodiesel. Their decisions emphasize operational and short-term aspects. In contrast, in the firms producing biodiesel, their decision to produce this fuel is associated with addition of one more product to their market portfolio, and is correlated with a long-term view and the search for economic efficiency. In these firms, the benefits of the tax incentives offered by the public policies strongly influence the decision regarding the alternative oil-bearing crops used in the production of biodiesel. In the diesel/biodiesel refinery/distributor, it was seen that the decision-making process was guided by long-term strategies. The decision to mix biodiesel with diesel oil being related to the institutional aspect, whatever the legal obligation to mix the fuels may be. In summary, the results show the existence of different characteristics linked to the decision-making process and a significant lack of synchronicity in the aims and motivations of the agents decisions. This state of decisional mis-alignment, associated with the fragilities of public policy, leads to heightened uncertainty regarding the sustainability of the Brazilian biodiesel production program. The results of this study may be of use in supporting the decision-making process of investors and public policy makers within this sector of the economy.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-06T18:19:45Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2485677 bytes, checksum: 96b0bae9431a1c0ba81194f4c7e5d2fb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T18:19:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2485677 bytes, checksum: 96b0bae9431a1c0ba81194f4c7e5d2fb (MD5) Previous issue date: 2012-08-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos setores da economia brasileira que tem demonstrado crescimento na atualidade é a de produção de celulose e papel. Por outro lado, a demanda por energias renováveis alternativas tem levado ao desenvolvimento de pesquisas com celulose na área de biocombustíveis. Portanto, neste trabalho objetivou-se estudar os problemas e as características do processo de produção de celulose e papel, bem como, utilizar novas técnicas para o melhoramento do processo de produção do etanol celulósico. Sendo assim, o objetivo geral deste estudo foi: 1) estudo do amarelecimento (ou reversão de alvura) de polpas celulósicas; 2) influência no teor de ácidos hexenurônicos nas propriedades do papel; 3) influência dos complexos lignina-carboidratos na polpação kraft e 4) utilização de técnicas visando o melhoramento da hidrólise enzimática para a produção de etanol. Na primeira parte do trabalho (Item 3.1), foi realizada uma investigação química detalhada sobre as possíveis causas do amarelecimento da polpa kraft branqueadas de eucalipto. As folhas manuais foram submetidas à várias condições de temperatura, tempo, umidade e pH. Os resultados mostraram que a reversão de alvura está diretamente ligada com os conteúdo de ácidos hexenurônicos (HexA) na polpa. A reversão de alvura provocou uma diminuição significativa no valor da viscosidade da polpa e do HexA, causando, assim, diminuição do número kappa. As polpas branqueadas pelas tecnologias modernas de branqueamento TCF (totalmente livre de cloro) e ECF light (livre de cloro elementar) são polpas mais propensas à reversão de alvura que as branqueadas pela tecnologia ECF. Este trabalho determinou uma condição que melhora a estabilidade de alvura das polpas ricas em HexA pela sua secagem em pH 8,0. Na segunda parte do trabalho (Item 3.2), foi estudado o efeito dos HexA na refinabilidade e nas propriedades físico-mecânicas de polpas branqueadas. Foram feitos diferentes branqueamentos com o objetivo de obter polpas com variados teores de HexA. Verificou-se que o aumento do teor de HexA na polpa melhora a hidrofilicidade e a retenção de água nas polpas, facilitando, assim, o processo de refino. O teor de HexA influencia positivamente as propriedades físico-mecânicas do papel. As propriedades como índice de tração, índice de rasgo, módulo de elasticidade (MOE) e energia de deformação (TEA) tiveram menores consumos de energia e melhora nas propriedades com o aumento do teor de HexA na polpa. Na terceira parte do trabalho (Item 3.3), foi aplicado o método de espectroscopia de RMN (Ressonância magnética nuclear) de 13 C e HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence – Correlação espectroscópica heteronuclear, bidimensional, em RMN) para a determinação e quantificação de estruturas do complexo lignina- carboidratos (CLC), e determinado o efeito dos CLC na polpação kraft de híbridos de eucalipto. A utilização da combinação das técnicas espectroscópicas de RMN de 13 C e de HSQC-2D permitiu a identificação e quantificação das ligações éter benzílico, fenil glicosídica e γ-éster dos complexos lignina-carboidrato nas madeiras híbridas de eucalipto. As ligações fenil glicosídica e γ-éster são, respectivamente, as mais e menos significativas, do ponto de vista quantitativo. O teor de xilose na lignina isolada foi bem alto, sugerindo que as ligações do complexo lignina-carboidrato sejam relizadas preferencialmente com a xilose. O estudo não confirmou uma correlação entre os teores de complexos lignina-carboidratos e o rendimento da polpação kraft. No item 3.4 foi avaliado o efeito de pré-tratamentos com licor verde kraft e auto-hidrólise no desempenho da hidrólise enzimática dos cavacos de conífera (Pinus taeda) e folhosa (mistura entre Populus ssp. e Acer ssp., principalmente). Também foi avaliado o efeito de pós-tratamentos químicos (H2O2/Cu+2) e mecânicos (refino) do material pré-tratado no desempenho da hidrólise enzimática. As polpas de Populus ssp. e Acer ssp pré-tratadas por auto-hidrólise tiveram melhor desempenho na hidrólise enzimática (conversão em monômeros de açúcar), quando comparados à polpa de pinus pré-tratada com licor verde. A etapa de refino melhorou a conversão de açúcar em 9,4% para polpa de pinus pré-tratada com licor verde (PI-LV) e 13,3% para a polpa Populus ssp. e Acer ssp. pré-tratada por auto-hidrólise (PA-AH), quando comparado com a polpa referência. O uso de peróxido de hidrogênio e cobre (II), e também uma fase de refino reduziu o consumo de enzima em 45%. A adição de cobre (II) no processo teve pouco efeito para a polpa de PA-AH, entretanto, teve grande efeito da conversão de açúcares da polpa de PI-LV. / One of the sectors of the Brazilian economy has shown growth in recent times is the production of pulp and paper. On the other hand, demand for renewable energy alternatives has led to the development of research and lignocellulosic biofuels. Therefore, this study aimed to study the problems and characteristics of the manufacturing process of pulp and paper, as well as new techniques used to improve the process for producing cellulosic. The aim of this study was: 1) study of yellowing (or brightness reversion) of pulps, 2) influence of HexA (hexenuronic acid) on the paper properties 3) influence of lignin-carbohydrate complexes on kraft pulping, and 4) influence of treatment to improve the enzymatic hydrolysis to produce ethanol. In the first part of the work (Item 3.1), we performed a detailed chemical investigation on the possible causes yellowing of bleached eucalyptus kraft pulp. The handsheets were subjected to various conditions of temperature, time, humidity and pH. The results showed that the brightness reversion is directly correlated with the hexenuronic acids contents (HexA) in the pulp. The brightness reversion caused significant reduction in the amount of pulp viscosity, HexA and kappa number. Pulps bleached by modern technologies of ECF light (elementary chlorine free) and TCF (totally chlorine free) bleaching are more prone to brightness reversion than the bleached pulp produced by ECF technology. This work determined the condition which improves the brightness stability of the HexA-rich pulp by its drying at pH 8.0. In the second part of the work (Item 3.2), was studied the effect of HexA on refinability and physical-mechanical properties of bleached pulps. Different bleaching was made in order to obtain pulps with varied HexA content. It was found that increasing the HexA content in the pulp improves the hydrophilicity and water retention in the pulp, thus facilitating the refining process. HexA content influences positively the physical-mechanical properties of the paper. The properties such as tensile index, tear index, modulus of elasticity (MOE) and tensile energy absorption (TEA) had lower energy consumption and improvement in properties with increasing of HexA content in the pulp. In the third part of the work (Item 3.3), was applied the 13 C NMR and HSQC spectroscopy technique for the determination and quantification of the lignin-carbohydrate complex (CLC) structures, and was determined the effect of CLC on kraft pulping of hybrid eucalyptus. Application of 13 C NMR and HSQC-2D (Heteronuclear Single Quantum Correlation) combination of spectroscopic techniques allowed the identification and quantification of the benzyl ether, γ- ester, and phenyl glucoside linkages of the lignin-carbohydrate complexes in eucalyptus hybrid wood. The glycosidic phenyl and γ-ester linkages are, respectively, the more and least significant to the quantitative point of view. The xylose content of the isolated lignin (MWL-milled wood lignin) was very high, suggesting that the lignin-carbohydrate complex linkages are preferably bonded to xylose. The study did not confirm a correlation between the lignin-carbohydrate complexes content and the kraft pulping yield. In item 3.4, the effects of green liquor and auto-hydrolysis pre-treatment on the enzymatic hydrolysis performance of softwood (Pinus taeda) and hardwood chips (mainly Populus spp. and Acer ssp.). Also was investigated the effects of chemical (H2O2/Cu+2) and mechanical (refining) post-treatments of pre-treated pulps on enzymatic hydrolysis performance. Hardwood pulps pre-treated by auto-hydrolysis showed better performance in enzymatic hydrolysis (conversion into sugar monomers) compared to the pine pre- treated pulp with green liquor. The refining stage improved sugar conversion up to 9.4% in pine pretreated pulp with green liquor (SW-GL) and 13.3% for the hardwood pre-treated pulp by auto-hydrolysis (HW-AH) compared with the reference pulp. The use of hydrogen peroxide, copper (II), and refining reduced enzyme consumption by 45%. The addition of copper (II) in the process had little effect on the HW-AH pulp, however, strongly affects the conversion of sugars SW-GL pulp.

A inserção do biodiesel na matriz energética brasileira está viabilizando a emergência de uma nova base produtiva. O estado do Rio Grande do Sul (RS) está na vanguarda da implantação da produção de biodiesel a partir de óleo de soja e de oleaginosas alternativas (mamona, girassol, canola). As primeiras evidências empíricas revelam que a cadeia do biodiesel é ampla e complexa. A diversidade de agentes, de fatores e de variáveis envolvidos nas decisões tecnológicas, de investimento, de localização e de configuração produtiva torna complexa a tomada de decisão dos atores pertencentes a essa cadeia. Nesse contexto de diversidade, estariam ocorrendo conflitos de interesses e de motivações entre os agentes envolvidos na cadeia? Por outro lado, pesquisas recentes identificam a relevância de se ter alinhamento nas estratégias, objetivos e práticas gerenciais das diferentes empresas que participam dos diferentes estágios de uma cadeia produtiva, para que esta seja eficiente e competitiva. Diante dessa problemática, propôs-se para a presente pesquisa o objetivo de identificar, caracterizar e analisar quais são os fatores, motivações e critérios que estão sendo considerados no processo de tomada de decisão dos atores pertencentes à cadeia produtiva do biodiesel no RS, e verificar se há, ou não, alinhamento nos processos decisórios. A estrutura analítica da pesquisa foi construída a partir dos pressupostos de Teoria da Decisão, da Economia dos Custos de Transação e do Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos. Foram entrevistados executivos dos principais agentes/empresas dos elos que compõem as cadeias de biodiesel no RS: 11 cooperativas agrícolas, 03 usinas de produção de biodiesel e a Petrobrás- REFAP (empresa estatal processadora e distribuidora de diesel/biodiesel). A análise estatística dos dados permitiu identificar correlações entre as variáveis e validar um construto do processo decisório nas cadeias de suprimento estudadas. No que concerne ao processo decisório das cooperativas, este centra-se na decisão de ofertar, ou não, oleaginosas para fins de produção de biodiesel. Suas decisões privilegiam aspectos operacionais e de curto prazo. Já nas empresas produtoras do biodiesel, sua decisão de produzir este combustível está associada à adição de mais um produto em seu portfólio comercial, e estão correlacionadas com uma visão de longo prazo e busca de eficiência econômica. Nestas empresas, os benefícios dos incentivos fiscais oferecidos pelas políticas públicas têm forte importância na decisão de escolha das alternativas de oleaginosas usadas para produzir o biodiesel. Na refinaria/distribuidora de diesel/biodiesel, percebe-se um processo decisório guiado por estratégicas e orientação de longo prazo, estando a decisão de misturar o biodiesel ao óleo diesel relacionada ao aspecto institucional, qual seja, a obrigatoriedade por lei da mistura entre os combustíveis. Em suma, os resultados revelam a existência de diferentes características ligadas ao processo de decisão e significativas dessincronias nos objetivos e motivações das decisões. Este estado de desalinhamento decisório, associado às fragilidades das políticas públicas, faz com que se acentue a incerteza sobre a sustentabilidade do programa brasileiro de produção de biodiesel. Os resultados desta pesquisa poderão servir de apoio ao processo decisório dos investidores e formuladores de políticas para esse setor da economia. / The insertion of biodiesel in the Brazilian energy matrix is permitting the emergence of a new productive base. The State of Rio Grande do Sul (RS) is leading the way in the implantation of the production of biodiesel from soy oil and other oil-bearing crops (castor bean, sunflower, rapeseed). The initial empirical evidence shows that the biodiesel chain is wide and complex. The diversity of the agents, factors and variables involved in decisions regarding technological, investment, location and productive configuration makes decision making a complex process for the actors belonging to this chain. Within the context of this diversity, would there be conflicts of interest and of motivation between the agents involved in the chain? On the other hand, recent research has identified the importance of having alignment in the strategies, objectives and managerial practices of the different firms participating in the different stages of a production chain, in order for it to be efficient and competitive. Given this issue, the aim of the present study is to identify and analyze the factors, motivations and criteria being considered in the decision-making processes of the actors belonging to the biodiesel production chain in RS, and confirm or otherwise, the existence of alignment in the decision-making process. The analytical structure of the study was built from the assumptions of Decision Theory, Transaction Cost Economics and of Supply Chain Management. Interviews were carried out with the main agents/firms of the links that comprise the biodiesel chains in RS: 11 agricultural co-operatives, 3 biodiesel production plants and Petrobrás-REFAP (a state firm that processes and distributes diesel/biodiesel). The statistical analysis of the data made it possible to identify correlations between the variables and validate a construct of the decision-making process in biodiesel supply chains. With regard the decision-making process of the cooperatives, it is centered on the decision to offer, or otherwise, oil-bearing crops for the production of biodiesel. Their decisions emphasize operational and short-term aspects. In contrast, in the firms producing biodiesel, their decision to produce this fuel is associated with addition of one more product to their market portfolio, and is correlated with a long-term view and the search for economic efficiency. In these firms, the benefits of the tax incentives offered by the public policies strongly influence the decision regarding the alternative oil-bearing crops used in the production of biodiesel. In the diesel/biodiesel refinery/distributor, it was seen that the decision-making process was guided by long-term strategies. The decision to mix biodiesel with diesel oil being related to the institutional aspect, whatever the legal obligation to mix the fuels may be. In summary, the results show the existence of different characteristics linked to the decision-making process and a significant lack of synchronicity in the aims and motivations of the agents decisions. This state of decisional mis-alignment, associated with the fragilities of public policy, leads to heightened uncertainty regarding the sustainability of the Brazilian biodiesel production program. The results of this study may be of use in supporting the decision-making process of investors and public policy makers within this sector of the economy.

Os impactos ambientais causados pela queima dos combustíveis fósseis e pela sua manipulação, aliados ao crescente preço dos combustíveis, têm fomentado a procura de novos recursos renováveis e o desenvolvimento de novas tecnologias que suportem as necessidades desse mercado. Os biocombustíveis são recursos biodegradáveis e renováveis, que vêm se revelando uma alternativa economicamente viável. No entanto, a atual geração de biocombustíveis possui alguns pontos negativos, tais como: utilização de solos férteis e competição com a indústria de alimentos, uma vez que utiliza culturas como soja, milho e cana-de-açúcar, produtos de extrema importância econômica para seus países produtores. Por estes motivos, há um crescente interesse em explorar outras matérias-primas possíveis, em especial as voltadas exclusivamente para a geração de energia. Neste contexto, as microalgas vêm se mostrando uma opção bastante interessante. Estes organismos apresentam um alto potencial para tal, pois possuem alta taxa de crescimento e capacidade de produzir grande quantidade de óleo. Além disso, a produção do biocombustível por estes organismos pode ser otimizada tanto pela modificação das condições de cultivo (engenharia bioquímica), como através da manipulação genética das linhagens (engenharia genética). Neste trabalho, ambas as estratégias foram utilizadas com o intuito de se aumentar a quantidade de lipídeo produzido pela linhagem CC424 da microalga modelo Chlamydomonas reinhardtii. A via metabólica escolhida para a manipulação genética foi o ciclo do glioxilato, sendo as duas enzimas-chave desse ciclo, isocitrato liase (icl) e malato sintase (ms), os alvos. O plasmídeo pSL18 foi utilizado como vetor da transformação nas microalgas. Seis tipos de linhagens transformantes foram obtidas: duas delas subexpressando os genes icl e ms separadamente, duas subexpressando esses genes e duas contendo duplas transformações, ou seja, uma delas subexpressando ambos os genes ao mesmo tempo e a outra superexpressando os mesmos. Quando se subexpressou ambas as enzimas ao mesmo tempo, houve um aumento significativo na quantidade de lipídeos neutros da célula. Além disso, essa linhagem transgênica foi submetida à escassez de nitrogênio, o que acentuou ainda mais esse resultado. Enquanto em meio normal a diferença entre a quantidade de lipídeos foi de 1,5 vezes, em escassez de nitrogênio essa diferença foi de aproximadamente 3 vezes, corroborada pela diferença nos níveis de expressão gênica, que também foi em torno de 3 vezes. Além disso, a linhagem transgênica também mostrou um aumento em cada um dos ácidos graxos analisados individualmente, revelando uma grande quantidade de todos os tipos de C16 e C18, ácidos graxos importantes para que o biodiesel se adeque ao regulamento da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Apesar de maior quantidade de lipídeos em relação à linhagem selvagem, a nova linhagem transgênica Dupla-ICL-MS-anti não mostrou nenhum efeito deletério crítico. Tanto a produção de biomassa, quanto a quantidade de clorofila a, proteínas totais e carboidratos totais se mantiveram estáveis após a introdução da mutação. Esses resultados sugerem que as enzimas do ciclo do glioxilato, sabidamente ligadas ao catabolismo de ácidos graxos, podem ser utilizadas como alvos promissores para a otimização de linhagens já utilizadas comercialmente na produção de biodiesel. / The environmental impacts caused by gases emitted from burning fossil fuels and their manipulation, combined with rising fuel prices, has stimulated demand for new renewable resources and developing new green technologies that support the industry and market needs. Biofuels are biodegradable and renewable resources, which come out to be an economically viable alternative. However, the current generation of biofuels has some disadvantages, such as: use of fertile soils and competition with the food industry, once it uses crops such as soybeans, corn and sugar cane, products of extreme economic importance to the producing countries. For these reasons, there is a growing interest in exploring other possible raw materials, especially those that are geared exclusively for power generation. In this context, microalgae have shown to be a very interesting option. These organisms have a high potential because they have fast growth rate and the ability to produce large amounts of oil. In addition, biofuel production by these organisms can be optimized for both the modification of culture conditions (biochemical engineering), and through the genetic manipulation of microalgae strains (genetic engineering). In this work, the two strategies have been used in order to increase the amount of lipid produced by the strain CC424 from the model organism Chlamydomonas reinhardtii. The metabolic route chosen for genetic manipulation is the glyoxylate cycle, and the two key enzymes of this cycle, isocitrate lyase (icl) and malate synthase (ms), the targets. The plasmid pSL18 was used as a vector of transformation in the microalgae. Six types of transformant strains were obtained, two of them overexpressing the ms and icl genes separately, two underexpressing these genes and two double transformations, one of them overexpressing both genes at the same time the other one underexpressing them. The strain underexpressing both enzymes at the same time, showed a significant increase in the amount of neutral lipids. In this mutant, the shortage of nitrogen led to an even greater increase in these lipids. While in normal media the difference between the amount of lipids was 1.5 times, under nitrogen starvation the difference was approximately 3 times, corroborated by the difference in gene expression levels, which was also about 3 times. Moreover, the mutant strain also showed an increase in each of the individual fatty acids analyzed, revealing a large amount in all kinds of C16 and C18 fatty acids, important for biodiesel that suits the regulation of Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Although the mutant Dupla-ICL-MS-anti produces higher amounts of lipids compared to the wild type, the strain showed no critical negative effects. Both the production of biomass and the amount of chlorophylla, total protein and total carbohydrates remained stable after the introduction of the mutation. These results suggest that the enzymes of the glyoxylate cycle, which are linked to the catabolism of fatty acids, can be used as promising targets for the optimization of strains already used commercially in the production of biodiesel.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-10Bitstream added on 2014-06-13T18:32:01Z : No. of bitstreams: 1 gomes_dch_me_rcla.pdf: 974852 bytes, checksum: 6e35c293d48fda0ed47f24653832a5d7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A produção intensiva e a disposição inadequada dos resíduos sólidos é um problema a ser enfrentado principalmente nos centros urbanos e pode provocar graves prejuízos ao ambiente e à saúde humana. Dentre os vários tipos de resíduos gerados nas cidades encontram-se os óleos e gorduras residuais de frituras (OGR). São inúmeros os danos causados pelo óleo no ambiente, entre eles, a formação de uma película superficial que dificulta a troca gasosa entre o ar e a água e a impermeabilização das raízes de plantas entre outros. Muito embora algumas alternativas de emprego desse óleo já estão sendo utilizadas, a sua utilização na produção de biodiesel aponta benefícios ambientais e econômicos consideráveis. Na década de 1990 começou-se a pesquisar a viabilidade de utilização dos óleos e gorduras residuais como matéria-prima para a produção de biodiesel, porém faz-se necessário a criação de um eficiente sistema de coleta dos OGRs, o que certamente encontra-se distante de nossa realidade atual. Esse trabalho objetiva elaborar uma estratégia para a gestão dos óleos e gorduras residuais de fritura em residências na cidade de Campinas, S.P. Dentre os resultados adquiridos nessa pesquisa estão a quantidade de óleo gerada pelo município, o comportamento da população em relação ao óleo nas diversas classes de renda e um plano logístico de coleta do óleo para o município. Para alcançar estes resultados foram utilizadas metodologias qualitativa e quantitativa / Intensive farming and the inadequate disposal of solid waste is a problem to be tackled mainly in urban centers and can cause severe damage to the environment and human health. Among the various types of waste generated in cities are residual cooking oil and frying fat (OGR). This oil in causes an incalculable amount of damage to the environment including the formation of a surface film which hinders the gas exchange between air and water and the sealing of the roots of plants. Although some alternative uses of this oil are already in place, its use in the production of bio-diesel shows considerable environmental and economic benefits. In the 1990s scientists began to research the feasibility of using waste oils and fats as raw material for the production of bio-diesel. However, it is essential that we create an efficient system of collecting OGRs, which certainly is far from our present reality. This work aims to develop a strategy for the management of domestic waste cooking oils and fats in the city of Campinas, SP. Among the results obtained through this research are the amount of oil generated by the municipality, the behavior of the population in relation to residual oil among different social classes and a logistical plan for the collection of domestic residual oil for the municipality. To achieve these results qualitative and quantitative methodologies were used