[pt] A integração e o desenvolvimento das cadeias de suprimento representam um diferencial competitivo no ambiente corporativo. No mercado de biocombustíveis, essa análise torna-se ainda mais significativa, visto as baixas margens operacionais que o setor tem apresentado. Nessa dissertação, é proposta a análise do nível de maturidade entre cadeias de suprimentos agrícolas com o foco na produção de biocombustíveis no Brasil. Para realizar essa análise, foi desenvolvido um quadro analítico composto por indicadores com dois irecionadores principais, sendo o primeiro deles representando o nível de integração da rede de fornecedores, e o segundo representando o nível de desenvolvimento das operações logísticas. O resultado dessa análise demonstra, através de um gráfico de dispersão, como as cadeias da soja e da cana-de-açúcar estão em níveis de maturidade superiores a outras duas cadeias analisas, que são a palma e a mamona. / [en] The integration and development of the supply chain is a competitive advantage in the corporate environment. In the biofuels market, this analysis becomes even more significant, given the low operating margins that the sector has shown. In this dissertation we propose the analysis of the level of maturity between agricultural supply chains with a focus on producing biofuels in Brazil. For this analysis we have developed an analytical framework consisting of indicators with two main drivers, the first one represents the integration level of the supply chain, and the second one represents the development of logistics operations level such as transportation and industrial operation. The result of this analysis demonstrates, through a scatter plot, that the soybean and sugarcane chains are in maturity levels above than two other chains analyzed, the palm and castor bean.

Made available in DSpace on 2016-04-25T20:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo F P Moreira.pdf: 1326953 bytes, checksum: 4632ee2578ba0f0b340bfe9b098c6d42 (MD5) Previous issue date: 2007-05-21 / This work aims at showing predictions to sugar and ethanol international markets as well as to the brazilian share in this market. In order to achieve this task, it was presented a production and trade evolution panel of this industry since its constitution at the beginning of the capitalist system, whether in Brazil or in the whole world, where the concrete evolution of this industry is confronted with the national policies for the promotion and protection of each country and to the international agreements and negotiations in course, for the sugar industry as well as the whole agriculture sector. This last aspect is treated with particular concern, since the evolution of the sugar industry does not result exclusively from the soil and climate conditions of all world areas and regions, not even from the material basis constructed during the centuries, but also and mainly by the rules and policy mechanisms each country practices in order to support theirs national capitals. A survey of the literature of the possible scenarios in the economic and political hegemony disputes and the perspectives of international trade negotiations in course was done in order to support the assumptions framework that permitted the scenarios construction process. The methodologies used in this process were the cross impacts matrices and morphological analysis, which permitted to work with force relations among actors and with a large number of qualitative variables that keep a high level of dependence among them. It was built four alternative scenarios and from the projections of economic, fuel consumption and population s growth of several international institutions, it was developed quantitative predictions of this market / Este trabalho tem por objetivo apresentar previsões para o mercado internacional de açúcar e de álcool e para a participação da produção brasileira interna nesse mercado. Para dar conta dessa tarefa foi apresentado um painel da evolução da produção e do comércio desse setor desde sua constituição nos primórdios do capitalismo, seja no Brasil, seja no mundo, no qual se confrontam a evolução material do setor com as políticas dos Estados Nacionais, para promoção e proteção de seus capitais, e com os acordos e negociações internacionais, do açúcar, em particular, e da agricultura, de maneira geral. Este último aspecto é tratado com especial atenção uma vez que a evolução deste setor não é conseqüência apenas das características edafo-climáticas das várias regiões do globo nem da base material construída ao longo dos anos, mas também das regras e mecanismos que cada Estado pratica na proteção de seus capitais. Fez-se uma discussão bibliográfica sobre os cenários da disputa pela hegemonia econômica e política e sobre o estado e as perspectivas das negociações internacionais em curso no sentido de ajudar a compor o quadro de hipóteses que deu base à construção dos cenários. Para essa construção, foram utilizadas as metodologias das matrizes de impactos cruzados e da análise morfológica, as quais permitiram trabalhar com a relação de forças entre os atores e com um número grande de variáveis qualitativas, que mantêm relação de alta dependência entre si. Foram construídos quatro cenários alternativos e, com base em estimativas do crescimento econômico, populacional e do consumo de combustíveis de vários organismos internacionais foram feitas previsões quantitativas desse mercado

Made available in DSpace on 2016-04-26T14:56:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo F P Moreira.pdf: 1326953 bytes, checksum: 4632ee2578ba0f0b340bfe9b098c6d42 (MD5) Previous issue date: 2007-05-21 / This work aims at showing predictions to sugar and ethanol international markets as well as to the brazilian share in this market. In order to achieve this task, it was presented a production and trade evolution panel of this industry since its constitution at the beginning of the capitalist system, whether in Brazil or in the whole world, where the concrete evolution of this industry is confronted with the national policies for the promotion and protection of each country and to the international agreements and negotiations in course, for the sugar industry as well as the whole agriculture sector. This last aspect is treated with particular concern, since the evolution of the sugar industry does not result exclusively from the soil and climate conditions of all world areas and regions, not even from the material basis constructed during the centuries, but also and mainly by the rules and policy mechanisms each country practices in order to support theirs national capitals. A survey of the literature of the possible scenarios in the economic and political hegemony disputes and the perspectives of international trade negotiations in course was done in order to support the assumptions framework that permitted the scenarios construction process. The methodologies used in this process were the cross impacts matrices and morphological analysis, which permitted to work with force relations among actors and with a large number of qualitative variables that keep a high level of dependence among them. It was built four alternative scenarios and from the projections of economic, fuel consumption and population s growth of several international institutions, it was developed quantitative predictions of this market / Este trabalho tem por objetivo apresentar previsões para o mercado internacional de açúcar e de álcool e para a participação da produção brasileira interna nesse mercado. Para dar conta dessa tarefa foi apresentado um painel da evolução da produção e do comércio desse setor desde sua constituição nos primórdios do capitalismo, seja no Brasil, seja no mundo, no qual se confrontam a evolução material do setor com as políticas dos Estados Nacionais, para promoção e proteção de seus capitais, e com os acordos e negociações internacionais, do açúcar, em particular, e da agricultura, de maneira geral. Este último aspecto é tratado com especial atenção uma vez que a evolução deste setor não é conseqüência apenas das características edafo-climáticas das várias regiões do globo nem da base material construída ao longo dos anos, mas também das regras e mecanismos que cada Estado pratica na proteção de seus capitais. Fez-se uma discussão bibliográfica sobre os cenários da disputa pela hegemonia econômica e política e sobre o estado e as perspectivas das negociações internacionais em curso no sentido de ajudar a compor o quadro de hipóteses que deu base à construção dos cenários. Para essa construção, foram utilizadas as metodologias das matrizes de impactos cruzados e da análise morfológica, as quais permitiram trabalhar com a relação de forças entre os atores e com um número grande de variáveis qualitativas, que mantêm relação de alta dependência entre si. Foram construídos quatro cenários alternativos e, com base em estimativas do crescimento econômico, populacional e do consumo de combustíveis de vários organismos internacionais foram feitas previsões quantitativas desse mercado

[pt] A análise isotópica vem crescendo a cada ano devido à sua grande área de atuação nas diversas áreas da ciência. Existem diversas técnicas utilizadas para realizar a determinação das concentrações naturais dos isótopos e suas variações, sendo que a mais utilizada é a espectrometria de massa de razões isotópicas (EMRI). Uma técnica analítica que vem ganhando espaço no mercado é a espectroscopia de cavidade ressonante do tipo ring-down (ECRRD) (Cavity Ring-Down Spectroscopy - CRDS), que é uma técnica baseada em laser. Ao contrário dos espectrômetros de massa, estes analisadores exigem pouco ou nenhum tratamento da amostra, diminuindo com isso o tempo de análise. O presente trabalho tem como objetivo obter a assinatura isotópica 13C/12C em amostra sólidas e líquidas, empregando um analisador a laser. Foi desenvolvido e implementado um método de análise isotópica empregando um analisador de carbono orgânico total acoplado a um espectrômetro de cavidade ressonante do tipo ring-down (iTOC-CRDS). Os resultados obtidos foram comparados com os obtidos através de um EMRI. O desempenho do método foi avaliado através dos parâmetros de linearidade; exatidão, pela utilização de materiais de referência certificados; precisão, pela repetitividade e reprodutibilidade; além dos cálculos das incertezas associadas. Foram analisadas amostras de açúcar, biomassas, bio-óleo, biocombustível, metanol e gasolina. / [en] The use of isotopic analyses grows each year, due to large area of expertise in several science areas. Several techniques are used to perform the determination of natural isotope concentrations and their variations, with isotopic ratio mass spectroscopy (IRMS) being the most widely used. An analytical technique that is gaining market space is the cavity ring-down spectroscopy. Unlike mass spectrometers, these analyzers require little or no sample treatment, thereby reducing the analysis time. The present study aimed to obtain the 13C/12C isotopic signature in solid and liquid samples using a laser analyzer. An isotopic analysis method using a total organic carbon analyzer coupled to a cavity ring-down spectrometer (iTOC-CRDS) was developed and implemented. The results were compared with those obtained by IRMS. The method performance was evaluated by the parameters of linearity; accuracy, using standard reference materials; precision, using parameters of repeatability and reproducibility and by calculating the associated uncertainties. The analyzed samples were sugar, biomass, bio-oil, biofuel, methanol and gasoline.

[pt] As emissões de combustíveis fósseis derivados do petróleo têm um impacto significativo no meio ambiente, nas mudanças climáticas, na poluição do ar e outros. Por isso, existe um grande interesse por fontes alternativas de energia, principalmente aquelas que podem reduzir as emissões de poluentes atmosféricos. Este trabalho teve por objetivo avaliar os perfis das concentrações de poluentes regulamentados (material particulado e CO2) e não regulamentados (benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos, HPA, hidrocarbonetos alifáticos, aldeídos e metais) originados da queima de diferentes combustíveis em um motor estacionário do ciclo diesel e verificar os possíveis efeitos toxicológicos utilizando células epiteliais brônquica. Os combustíveis utilizados foram: mistura binária diesel com 5 por cento de biodiesel (B5), biodiesel de soja (B100), biodiesel de soja aditivado (B100 adt) e etanol aditivado. Para obter uma maior confiabilidade dos resultados realizou-se a verificação do método para a determinação de monoaromáticos e aldeídos por meio de cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-DIC) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), respectivamente. O MP foi determinado por gravimetria, Os HPA associados ao MP foram determinados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG-EM), hidrocarbonetos alifáticos (HA) por CG-DIC e metais foram analisados por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os perfis das concentrações foram avaliados considerando: o tempo de queima de combustível (15, 30 e 60 min) e, o tempo de armazenamento (7, 14 e 21 dias) a 40 graus Celsius, para avaliar os processos oxidativos que podem ocorrer durante o armazenamento, especialmente no caso do biodiesel. A operação do motor quando ele ainda está frio, por exemplo, em 15 minutos, apresentou maior emissão de MP, benzeno e etilbenzeno para o biodiesel de soja (B100) em comparação com a mistura de diesel com 5 por cento de biodiesel (B5). O estudo dos perfis das concentrações dos compostos mono aromáticos, hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) mostraram resultados semelhantes aos descritos na literatura, em que o combustível B5 emiti mais poluentes do que o biodiesel. No entanto, comparando alguns poluentes individualmente, as emissões de benzeno e etilbenzeno foram maiores para B100 e B100 adt. O B5 apresentou o maior perfil de concentração para a soma HPA na fase gasosa do que na forma particulada em períodos de funcionamento do motor mais longos. O tempo de armazenamento reduziu as emissões de MP em 40 por cento para B100, 20 por cento para B100 adt e 3 por cento para B5. Em relação à concentração de compostos aromáticos, a redução foi de aproximadamente 60 por cento desses poluentes para B100 e B100 adt. A menor emissão de poluentes foi durante a queima do etanol aditivado. / [en] The emissions of fossil fuels derived from oil have a significant impact on the environment, climate change, air pollution, and others. Therefore, there is great interest in alternative energy sources, especially those that can reduce emissions of air pollutants. The aim of this study was the evaluation of concentration profiles of criteria pollutants, particulate matter (PM) and CO2 and unregulated pollutants (i.e., benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), aliphatic hydrocarbons, aldehyde and metals) originated from burning of different fuels: The evaluated fuels were the binary mixture of fossil diesel with 5 percent biodiesel (B5), biodiesel soybean (B100), additivated biodiesel soybean (B100 adt) and additivated ethanol using a stationary diesel engine cycle, operating at the speed of 1800 rpm and 0 percent load. For a larger reliability of results, the method validation for determination the monoaromatic and aldehydes by gas chromatography flame ionization detection (GC-FID) and high-performance liquid chromatography (HPLC), respectively. PM mass was determinate by gravimetry, PAH associated to the PM were determined by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), aliphatic hydrocarbons were determined by GC-FID, and metals were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The concentration profiles were evaluated considering: 1) burning time (15, 30, and 60 minutes) and; 2) storage time (7, 14, and 21 days) at 40 Celsius Degrees to evaluate the oxidative processes that occur during storage, especially for biodiesel. When it is still cold (i.e., 15 minutes), the operation of the engine showed negative effect on particulate matter (PM), benzene, and ethylbenzene emissions for B100 compared to B5. In this study, the concentration profiles of the monoaromatic, aliphatic hydrocarbons, and PAH showed similar results to those reported in the literature, where B5 fuel emits more pollutants than pure biodiesel. However, comparing some pollutants individually, the benzene and ethylbenzene emissions were higher for B100 and B100 adt. For long engine operation periods, B5 showed the highest concentration profile for the PAH sum in the gaseous in comparison to PAH sum in the particulate phase. The storage time reduced the PM emissions in 40 percent (B100), 20 percent (B100 adt), and 3 percent (B5). Regarding the concentration of aromatics, the reduction was circa 60 percent for B100 and B100 adt. The lowest emission of pollutants was observed for additived ethanol burning.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2019-01-16T17:09:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PropriedadesTermodinamicasQuerosene.pdf: 2586904 bytes, checksum: 5a7b051250265c7728d0a0f8152ac427 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2019-01-16T17:11:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PropriedadesTermodinamicasQuerosene.pdf: 2586904 bytes, checksum: 5a7b051250265c7728d0a0f8152ac427 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-16T17:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PropriedadesTermodinamicasQuerosene.pdf: 2586904 bytes, checksum: 5a7b051250265c7728d0a0f8152ac427 (MD5) Previous issue date: 2018-11-23 / Neste trabalho realizamos a caracterização dos potenciais termodinâmicos, obtendo predições baseadas na Teoria do Funcional de Densidade e na termodinâmica estatística, através do modelo do ensemble canônico. O estudo comparou dois métodos teóricos, o B3lyp/6-311 ++ g (d, p) e o método semi-empírico PM3, com os valores experimentais da propriedade termodinâmica do CP, com o objetivo de validar o método com melhor precisão. Todas as simulações foram realizadas conformação dos mínimos globais e otimizações das moléculas em equilíbrio térmico e para uma faixa de temperatura de 0,5 - 1500 K. Analisaremos as propriedades térmicas, tais como, energia, entalpia, energia livre de Gibbs, entropia, capacidade de calor a pressão constante em relação à temperatura. Na entalpia de combustão foram usados os seguintes métodos: B3lyp/6-311 ++ g(d, p), B3lyp/6-31 + g(d), CBS-QB3, G3, G4 e a média G3/G4, obtendo resultados que mostram uma boa concordância com os valores experimentais, e verificando qual dos métodos melhor prediz as propriedades termodinâmicas para reações de combustão do querosene e bioquerosene. Foi também realizada uma análise teórica em Teoria Funcional da Densidade (DFT) para calcular as propriedades termodinâmicas de três moléculas de aditivos. Simulamos uma composição do JP-8 com a misturas dos três aditivos juntos e separados, a fim de observar sua eficiência em relação a outros métodos existentes. Em seguida, foram realizadas as previsões das propriedades termodinâmicas da gasolina com aditivos nas condições já descritas. Estas quantidades calculadas incluíram gasolina padrão misturada com os seguintes aditivos oxigenados: éter metil tert-butílico, éter etil tert-butílico, éter di-isopropílico, etanol e metanol. Podemos estimar algumas propriedades relevantes do combustível na etapa de injeção e combustão, mostrando uma concordância substancial com os dados experimentais, apresentando erros relativos inferiores a 2%, estabelecendo assim um excelente método para calcular e predizer as propriedades termodinâmicas das reações de combustão para a gasolina com aditivos. Na última etapa deste trabalho apresentamos uma teoria de um dispositivo de sensor simulado, utilizado para identificar moléculas de explosivos, que é de extremo interesse para a área de segurança pública, na luta contra o terrorismo. Para isso, um nanotubo de carbono (CNT) tipo armchair foi modelado sob a ação de um campo elétrico externo, longitudinal e uniforme, fazendo com que as moléculas dos explosivos, 2, 4 e 6 trinitrotoluenos, triperóxido de triacetina, hexógeno, diamina de triperóxido de hexametileno, octógeno e tetranitrato de pentaeritritol, girem em torno do Tronco de Nanotubo de Carbono (CNT), comportandose como um sensor em função da temperatura e do raio de giro das moléculas. Desta forma, estudamos as propriedades físico-químicas das interações das moléculas com o CNT. / In this work we perform the characterization of thermodynamic potentials, obtaining predictions based on Density Functional Theory and statistical thermodynamics, through the canonical ensemble model. The study compared two theoretical methods, B3lyp/6-311 ++ g(d, p) and the semi-empirical method PM3, with the experimental values of the thermodynamic property of CP with the objective of validating the method with better precission. All simulations were performed conformation of the global minimums and optimizations of the molecules in thermal equilibrium and for a temperature range of 0.5 - 1500 K. We will analyze the thermal properties, such as energy, enthalpy, Gibbs free energy, entropy, heat capacity at constant pressure with respect to temperature. In the combustion enthalpy the following methods were used: B3lyp/6-311 ++ g(d, p), B3lyp/6- 31+g(d), CBS-QB3, G3, G4 and the G3 / G4 mean, obtaining results that show a good agreement with the experimental values, and verifying which of the methods best predicts the thermodynamic properties for reactions of combustion of the kerosene and bioquerosene. Also, a theoretical analysis was performed in DFT to calculate the thermodynamic properties of three molecules of additives. We simulated a composition of JP-8 with mixtures of the three additives together and separated in order to observe its efficiency over other existing methods. Then, the thermodynamic properties of the gasoline with additives were predicted under the same conditions already described. These calculated amounts included standard gasoline mixed with the following oxygenated additives: methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, diisopropyl ether, ethanol and methanol. It is possible to estimate some relevant fuel properties in the injection and combustion stage, showing substantial agreement with the experimental data, presenting relative errors of less than 2%, thus establishing an excellent method to calculate and predict the thermodynamic properties of the combustion reactions for with additives. In the last stage of this work, we present a theory of a simulated sensor device to identify explosive molecules that is of extreme interest for the area of public security in the fight against terrorism. For this, an armchair-type carbon nanotube (CNT) was modeled under the action of an external, longitudinal and uniform electric field, causing the molecules of the explosives: 2,4,6 trinitrotoluenes, triacetin triperoxide, hexogen, hexamethylene triperoxide diamine, octogen and pentaerythritol tetranitrate. Turn around the CNT, behaving as a sensor depending on the temperature and the radius of rotation of the molecules. In this way, we study the physico-chemical properties of the interactions of the molecules with the CNT. / UFPA - Universidade federal do Pará

[pt] Com a crescente demanda – nacional e internacional – por biocombustíveis e a pressão internacional para redução da emissão de gases de efeito estufa, o Brasil teria muito a ganhar, do ponto de vista econômico e ambiental, com um aumento na eficiência e oferta de biocombustíveis. O advento da produção de biocombustíveis produzidos em fazendas de alga possibilita uma relação de simbiose com usinas de cana-de-açúcar. Tais algas se alimentam, entre outras substâncias, de dióxido de carbono, e a abundante biomassa de cana queimada em caldeiras, aliada à incidência solar privilegiada no Brasil, fazem da utilização de algas em usinas de cana uma possibilidade de conversão de emissões de gás de efeito estufa em biocombustível. Essa dissertação tem como objetivo estimar o resultado da implantação de uma fazenda de algas em uma usina de cana-de-açúcar. A usina em questão sofreu vistoria e fez-se o levantamento da produção de energia renovável e as emissões atmosféricas dos principais gases de efeito estufa (CH4, N2O e CO2), através da metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). A meta, a partir desta análise e com o uso de dados primário de uma empresa que instala fazendas de alga, é estimar o acréscimo de biocombustível gerado por algas e o decréscimo das emissões de GEE no processo produtivo. Os resultados obtidos na Usina Estudada mostram que caso a mesma implantasse uma fazenda de algas em seu parque industrial, sua eficiência energética na produção de energia através do etanol quase triplicaria ao passo em que emitiria quatro vezes menos poluentes em sua cadeia de produção. Caso a usina optasse por gerar exclusivamente Biodiesel, produziria Biodiesel (B100) para 19 anos de subsistência com um combustível 78,4 por cento menos poluente em termos de GEE. Aproximações mostram que caso a totalidade da lavoura de cana implante fazendas de algas no Brasil, apenas o Biodiesel gerado neste processo seria equivalente à quase 70 por cento da produção Brasileira de diesel de 2012. / [en] With the demand for Biofuels growing – in Brazil and abroad – and with worldwide efforts to reduce greenhouse gas (GHG) emissions, Brazil would have much to gain, from an environmental and economic point of view, from increasing the efficiency and offer of biofuels. The advent of biofuels produced in algae farms enabled a symbiotic relationship with ethanol plants. Such algae feeds off, among other things, Carbon Dioxide, and the abundant biomass burned in ethanol plants boilers, along with Brazil s privileged solar incidence, and this regime permits such farms to convert GHG to biofuel. The objective of this study was to investigate an ethanol plant as a productive system to understand how the addition of an algae farm could change the status quo of energy efficiency and emission of pollutant gases. The system analyzed includes the sugarcane sowing, the plantation handling, the harvesting, the industrial activities, and the Ethanol distribution. The goal, from this analysis and using primary data from a company that installs algae farms, is to estimate the increase of biofuel generated by algae and decrease GHG emissions in the production process. The results obtained in Plant Studied show that an algae farm in its industrial grounds would better its energy efficiency in almost threefold, while generating four times less atmospheric pollution in their production chain. If the plant chose to produce exclusively Biodiesel, production of B100 Biodiesel would be enough for the industry s diesel needs for 19 years, with a 78.4 percent cleaner fuel in terms of GHG emissions. Approximations show that if all the sugar cane fields implant algae farms in Brazil, the Biodiesel generated in this process would be equivalent to almost 70 percent of the Brazilian production of diesel from 2012.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-19T20:22:21Z No. of bitstreams: 1 MESSIAS FIRMINO DE QUEIROZ - TESE PPGEA 2012..pdf: 46271038 bytes, checksum: 34949e70a83a16f647422e77b43550a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-19T20:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MESSIAS FIRMINO DE QUEIROZ - TESE PPGEA 2012..pdf: 46271038 bytes, checksum: 34949e70a83a16f647422e77b43550a0 (MD5) Previous issue date: 2012-07 / Jatropha curcas L., Jatropha mollissima (Pohl) Baill e Jatropha gossypiifolia L. são oleaginosas, pertencentes à família Euforbiaceae, e apresentam potencial para produção de biodiesel e de matéria-prima para indústria química, havendo carência de pesquisas relativas aos seus cultivos irrigados com águas salinizadas. Foi feita uma pesquisa de campo conduzida no Centro de Ciências Agrárias e Ambientais da Universidade Estadual da Paraíba durante o período de abril de 2009 a dezembro de 2010. Objetivou-se avaliar os efeitos da salinidade sobre o crescimento, produção, índices fisiológicos, fases fenológicas e teor de óleo das plantas, bem como impactos no solo, ao final da pesquisa. Os tratamentos consistiram da combinação das três espécies de Jatropha e cinco níveis de salinidade (1,20; 1,80; 2,40; 3,00 e 3,60 dS m ', a 25 °C) aplicados por gotejamento, com uma lâmina de irrigação para repor a evapotranspiração de referência, mais três tratamentos adicionais à parte e em sequeiro para contrastar com os tratamentos salinos, totalizando 18 tratamentos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas no espaço, 3x 5 + 3, com 3 repetições, totalizando 18 parcelas e 54 subparcelas experimentais. Cada parcela foi subdividida em três subparcelas, uma para cada espécie de Jatropha, cada uma com 18 plantas, área total de 67,5 m2 (9 x 7,5 m), sendo 15,0 m2 de área útil (4 plantas). Os seguintes dados foram analisados: variáveis de crescimento, de produção, fisiológicas e teor de óleo das sementes, além de atributos químicos do solo. As fases fenológicas das três espécies de Jatropha diferiram cronologicamente. Até 165 dias após o transplantio: J. mollissima cresceu mais em altura de planta; J. curcas cresceu mais em diâmetro caulinar;. /. gossypiifolia emitiu mais folhas por planta e as maiores médias de número de folhas por planta das três espécies de Jatropha ocorreram durante a fase de frutificação. As maiores taxas de crescimento relativo em altura de plantas e em diâmetro caulinar ocorreram na fase de crescimento vegetativo, com /. mollissima mais eficiente em altura de planta e J. curcas mais eficiente em diâmetro caulinar. As menores taxas de crescimento relativo em altura de planta e em diâmetro caulinar nas três espécies de Jatropha coincidiram com as fases produtivas das plantas. Condutividades elétricas da água até 3,60 dS m 1 não afetaram as variáveis de crescimento, de produção e o teor de óleo das três espécies de Jatropha. Volume de chuva de 1594,50 mm, até 615 dias após o transplantio, contribuíram com crescimento e produção similar das três espécies de Jatropha nas condições salinas e de sequeiro. Até 615 dias após o transplantio. sob influência dos níveis de salinidade, cada, planta produziu em média: cachos: J. gossypiifolia (951,18 cachos), /. curcas (280,95 cachos), /. mollissima (214,42 cachos); frutos: J. gossypiifolia (3.065,77 frutos), /. curcas (867,25 frutos), J. mollissima (480,05 frutos): fitomassa de frutos: /. curcas (2.148,93 g), J. mollissima (1.259,25 g), J. gossypiifolia (1.088,28 g); fitomassa de sementes: J. curcas (1.477,82 g), J. gossypiifolia (334,72 g), J. mollissima (216,70 g) e teor de óleo: J. curcas (27,81%), J. gossypiifolia (22,36%), J. mollissima (19,58%). Aos 600 dias após o transplantio. os níveis de salinidade diminuíram a condutância estomática, a transpiração e a taxa de fotossíntese líquida de /. curcas e não afetaram J. mollissima e J. gossypiifolia. A lavagem do solo por meio das chuvas lixiviaram os sais. No final da pesquisa, após 120 dias, sob baixo volume de chuvas, alta taxa de evapotranspiração e irrigação com águas salinizadas aumentaram o potencial hidrogeniônico do extrato de saturação, a condutividade elétrica do extrato de saturação e a percentagem de sódio trocável do solo, caracterizando-o como ligeiramente salino e sódico. / Jatropha curcas L.. Jatropha mollissima (Pohl) Baill and Jatropha gossypiifolia L. are oilseeds, belonging to the genus Euforbiaceae, that demonstrate a potential for biodiesel production and are used as raw material for the chemical industry. These species, however, fali short of scientifie data on crops irrigated with salinated waters. A field research was conducted at the agronomic and environmental research center of Paraíba State University (UEPB), Brazil, during the period of April 2009 through December 2010. The objective was to evaluate the salinity effects on plant growth, production, physiological indexes, phenological phases, and oil content as well as the impact on the soil. Treatments employed consisted of the combination of the three Jatropha species and five salinity leveis (1.20; 1.80; 2.40; 3.00 and 3.60 dS m' , at 25 °C), one drip irrigation depth to replenish reference evapotranspiration, plus three additional separate rainfed treatments to contrast with the saline treatments, totaling 18 treatments altogether. The experiment adopted a randomized complete block design divided in land plots (3x5 + 3), with three replications, totaling 18 plots and 54 subplots. Each plot was subdivided into three subplots, one for each Jatropha species, eachcontaining 18 plants and a total area of 67.5 m2 (9 x 7.5 m), and 15.0 m2 of useable plot area (4 plants). The following data were analyzed: growth, production, and physiological variables, seed oil content as well as the chemical attributes of the soil. The phenological phases of the three Jatropha species differed chronologically. Up to 165 days after transplanting, J. mollissima outgrew the other two species in plant height; J. curcas outgrew the others in stem diameter; J. gossypiifolia displayed the highest leave yield per plant and the highest leaf yield of the three Jatropha species occurred during the fructification phase. The highest plant height and stem diameter growth rates occurred during the vegetative growth, with distinguished results for J. mollissima in plant height rates and for J. curcas in stem diameter rates. The lowest plant height and stem diameter growth rates for the three species coincided with their productive phases. Electrical conductivity in the water content of up to 3.60 dS m 1 did not affect growth variables; production and oil content of the three Jatropha species. A rainfall volume of 1594.50 mm, up to 615 days after transplanting, contributed for a similar growth and yield of the Jatropha species both in the saline and rainfed conditions. Following 615 days after the transplanting, under the influence of salinity leveis, each plant yielded in average: clusters: J. gossypiifolia (951.18 clusters), /. curcas (280.95 clusters), J. mollissima (214.42 clusters); fruits: /. gossypiifolia (3,065.77 fruits), J. curcas (867.25 fruits), /. mollissima (480.05 fruits); fruit phytomass: /. curcas (2,148.93 g), J. mollissima (1,259.25 g), J. gossypiifolia (1,088.28 g); seed phytomass: J. curcas (1,477.82 g), J. gossypiifolia (334.72 g), /. mollissima (216.70 g) and oil content: /. curcas (27.81%), / gossypiifolia (22.36%), J. mollissima (19.58%). At 600 days after transplanting, the salinity leveis reduced the stomatical conductance, the transpiration and the net photosynthesis rate of the J. curcas. These variables, however, remained unaltered for J. mollissima and J. gossypiifolia. Soil washing through rainfall lixiviated the salts. At the end of the study, after 120 days under low rainfall, high evapotranspiration and irrigation with salinated waters, the hydrogen ion potential, the electrical conductivity of the saturation extract and the exchangeable sodium percentage of the soil increased, which rendered it slightly saline and sodic.

[pt] Este estudo foi realizado visando avaliar o desempenho de um grupo gerador na geração de energia elétrica nas áreas remotas do Brasil utilizando um combustível renovável, o óleo de dendê in natura. Foi investigado, em laboratório, o comportamento de um motogerador diesel, de 3 kVA ligado a um banco de carga composto por 16 lâmpadas de 150 kW. O desempenho do motor foi avaliado com a utilização do óleo de dendê, tendo como referência o desempenho do mesmo grupo gerador utilizando o óleo diesel. Devido à alta viscosidade do combustível escolhido, foi necessário um pré-aquecimento do mesmo para que esta propriedade fosse semelhante à do diesel. As emissões de poluentes do motor utilizando o óleo vegetal foram em média menores do que com o motor utilizando diesel. No entanto, o consumo específico de combustível do motor utilizando óleo de dendê foi maior que o consumo específico de combustível utilizando o óleo diesel. Além disso, a potência média gerada com o dendê foi a mesma que a potência média gerada com diesel. Isso indica que é possível uma substituição do óleo diesel pelo óleo de dendê in natura nas remotas localidades do país. / [en] This study was carried out aiming the performance assessment of a power generation set using a renewable fuel, the crude palm oil. It was investigated, in laboratory, the performance of a diesel generating set of 3 kVA, supplying power to a load composed of 16 light bulbs of 150kW. The performance of the engine was evaluated with the use of the crude palm oil, having as reference the performance of the same generating set using the diesel oil. Given the high viscosity of the chosen fuel, its preheating was necessary so that this property was similar to the diesel oil.The emissions of pollutants of the engine using the vegetal oil were less than that with the engine using diesel oil. However, the specific fuel consumption of the engine using crude palm oil was greater that the specific fuel consumption using the oil diesel. Moreover, the average power generated with palm oil was equal to the power generated with diesel oil. The performance of the engine was evaluated with the use of the palm oil, having as reference the performance of the same generating group using the diesel oil. The results indicate that it is possible to substitute the diesel oil by the renewable oil.

[pt] A necessidade mundial de energia tem aumentado exponencialmente, no entanto, as reservas de combustíveis fósseis, além de produzirem sérios impactos ambientais, estão se esgotando ao longo dos anos. Por estas razões, muitos estudos vêm sendo feitos na busca de novas fontes renováveis de energia, como o reaproveitamento de resíduos de biomassa. Desta forma, o objetivo deste trabalho é estudar o processo de liquefação hidrotérmica (HTL) do bagaço de malte, gerado ao final do processo cervejeiro, para a produção de bio-óleo e biocarvão como potenciais combustíveis renováveis. A caracterização inicial da biomassa apresentou significativa quantidade de celulose e hemicelulose, alto teor de umidade e pequeno tamanho de partícula, sendo ideal para o processo. A HTL foi conduzida em um reator sob alta pressão em diferentes faixas de temperatura e tempos de residência. Uma modelagem cinética e termodinâmica foi realizada para a etapa inicial da liquefação, apresentando 62,08 kJ.mol−1 de energia de ativação e caráter endotérmico. Bio-óleo apresentou melhor rendimento, 18,2 por cento, a 300 C e 30 min, já o biocarvão atingiu 21,0 por cento de rendimento a 250 C e 5 min. A pequena diferença de valores, ao longo do tempo, comprovou que a maior produtividade ocorre sempre em 5 min, sendo este o tempo ótimo de reação. A análise do poder calorífico superior (PCS) demonstrou que altas temperaturas elevam a energia produzida. Em 5 min e a 300 C, melhores condições de operação, a HTL gerou um bio-óleo com PCS de 33,6 MJ.kg−1, sendo 27,8 por cento inferior a gasolina e um biocarvão com 26,7 MJ.kg−1, sendo 11,4 por cento superior ao carvão tradicional. Através das caracterizações finais, foi possível observar alta degradação da estrutura lignocelulósica da biomassa e identificar os compostos presentes no bio-óleo, indicando que os produtos da HTL apresentam alto potencial de utilização como combustíveis renováveis. / [en] The global energy needs have increased exponentially; however, fossil fuel reserves, in addition to producing serious environmental impacts, are running out over the years. For these reasons, many studies have been done in the search for new renewable energy sources, such as the reuse of biomass wastes. In this way, the purposes of this study are associated with the hydrothermal liquefaction process (HTL) of the malt bagasse, generated at the end of the brewing process, for the production of bio-oil and biochar as potential renewable fuels. The initial biomass characterization presented a significant amount of cellulose and hemicellulose, high moisture content and small particle size, ideal for the process. The HTL was conducted in a high pressure reactor in different temperature ranges and residence times. A kinetic and thermodynamic modeling was performed for the initial stage of liquefaction, presenting 62.08 kJ.mol−1 of activation energy and endothermic behavior. Bio-oil presented a better yield, 18.2 percent, at 300 C and 30 min, while the biochar reached 21.0 percent yield at 250 C and 5 min. The small distintion between values, over time, proved that the highest productivity always occurs at 5 min, which is the optimal reaction time. The higher heating value analysis (HHV) showed that high temperatures increase the energy produced. At 5 min and 300 C, better operating conditions, HTL generated a bio-oil with HHV of 33.6 MJ.kg−1, with 27.8 percent less than gasoline and a biochar with 26.7 MJ.kg−1, being 11.4 percent higher than traditional coal. Through the final characterization, it was possible to observe high degradation of the lignocellulosic structure of the biomass and to identify the compounds present in the bio-oil, indicating that the HTL products present high potential for use as renewable fuels.