Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-30T10:06:36Z No. of bitstreams: 1 2014_NeumaraLuciSilvaHakalin.pdf: 22849264 bytes, checksum: 33d924b5d1fe6e38fdbf7fd6694540cd (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-12-30T14:21:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_NeumaraLuciSilvaHakalin.pdf: 22849264 bytes, checksum: 33d924b5d1fe6e38fdbf7fd6694540cd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-30T14:21:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_NeumaraLuciSilvaHakalin.pdf: 22849264 bytes, checksum: 33d924b5d1fe6e38fdbf7fd6694540cd (MD5) / A grande dependência de fontes de energia não renováveis e altamente poluentes, como o petróleo e seus derivados, tem levado a sociedade a buscar alternativas para a utilização de combustíveis renováveis. As pesquisas atuais sinalizam como tecnologia emergente a produção de biodiesel combustível a partir de microalgas. Neste contexto, o presente trabalho objetivou otimizar as condições de cultivo da microalga Scenedesmus sp. para a utilização de seu óleo na produção de biodiesel. Como resultados, foram determinadas as melhores concentrações de nitrato (159 mg L-1), fosfato (49 mg L-1) e vitaminas (0,31 mg L-1) do meio ASM1 no cultivo fototrófico, as quais maximizaram simultaneamente a densidade celular (1,3E+07 céls mL-1), teor de lipídeos (20 %) e produtividade em lipídeos (25 mg L-1 d- 1). Dentre os meios de cultura avaliados, com o BG11-N foram alcançadas as máximas produtividades em biomassa e lipídeos, 210 e 61 mg L-1 d-1, respectivamente. Na avaliação do cultivo fototrófico, heterotrófico e mixotrófico, alcançou-se a máxima produtividade em lipídeos (138 mg L-1 d-1) em mixotrofia. Com o escalonamento do cultivo em fotobiorreatores de 1.100 L foram obtidos 1,5 kg de biomassa seca e 250 g de lipídeos através da batelada semicontínua, selecionada como a melhor forma de condução do cultivo de Scenedesmus sp.. As produções de biodiesel por transesterificação, hidroesterificação e saponificação/esterificação resultaram altas percentagens de ésteres, 99,3, 92,5 e 94,3 %, respectivamente, com predominância de C16 e C18. Os resultados mostraram que Scenedesmus sp. SCIB-01 constituiu uma matéria-prima oleaginosa bastante promissora para a produção de biodiesel. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The large reliance on non-renewable sources and highly polluting fuels such as petroleum and its derivatives, has led the society to seek alternatives of renewable energy. Current research indicates as emerging technology the production of fuel biodiesel from microalgae. The objective of this study was to optimize the cultivation conditions of the microalgae Scenedesmus sp. and use the oil to produce biodiesel. As results, the best concentrations of nitrate (159 mg L-1), phosphate (49 mg L-1) and vitamins (0.31 mg L-1) of ASM1 medium were determined in phototrophic cultivation, which maximized the cell density (1.3E+07 cell mL-1), lipid content (20 %) and lipid productivity (25 mg L-1 d-1) simultaneously. Among the culture media evaluated, the maximum biomass and lipid productivity were reached using BG11-N, 210 and 61 mg L-1 d-1, respectively. Analysing the phototrophic, heterotrophic and mixotrophic cultivations, the maximum lipid productivity (138 mg L-1 d-1) was achieved with mixotrophic. In the process of scaling-up the cultivation in photobioreactor of 1.100 L, 1.5 kg of dry biomass and 250 g of lipid were obtained through the semicontinuous bacth, selected as the best form to conduce the Scenedesmus sp. cultivation. Biodiesel productions by transesterification, hidroesterification, and saponification/esterification resulted high methyl esters content, 99.3, 92.5 and 94.3 %, respectively, with predominance of C16 and C18. The results showed Scenedesmus sp. SCIB-01 as a promising feedstock for the biodiesel production.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-10-16T17:39:49Z No. of bitstreams: 1 Julio Lemos de Macedo.pdf: 2923335 bytes, checksum: 8debdba904a5526398248cf31564a08a (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-25T11:40:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Julio Lemos de Macedo.pdf: 2923335 bytes, checksum: 8debdba904a5526398248cf31564a08a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-25T11:40:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Julio Lemos de Macedo.pdf: 2923335 bytes, checksum: 8debdba904a5526398248cf31564a08a (MD5) Previous issue date: 2007-08-10 / Atualmente, os catalisadores heterogêneos são comumente utilizados na indústria química e se tornaram extremamente importantes para inúmeros processos comerciais. Um dos problemas chave na área de catálise é a determinação de parâmetros de acidez em catalisadores sólidos ácidos e sua correlação com conversão catalítica. Este trabalho envolve o estudo da acidez de zeólitas e heteropoliácidos e sua atividade em reações modelo (transformação do decano e esterificação do ácido oléico). As zeólitas USY e BEA foram caracterizadas por ICP-AES, DRX, TG/DTG/DTA, RMN no estado sólido de 29Si e 27Al, FTIR, DRIFTS e Cal-Ad (calorimetria e adsorção) de piridina em fase líquida. Neste último, um calorímetro isoperibol comercial foi modificado para permitir titulações heterogêneas. Os resultados mostraram que ambas as zeólitas, quando calcinadas a 550 °C, apresentam dois sítios ácidos diferentes. Para a HUSY os dois sítios encontrados são de Brønsted, já para a BEA os sítios mais fortes estão relacionados à acidez de Lewis e os mais fracos de Brønsted. Foi possível mostrar que na zeólita beta os sítios mais fortes de Brønsted, observados em temperatura de ativação mais branda (450 °C), são perdidos a 550 °C. A análise por Cal-Ad permitiu diferenciar famílias de sítios ácidos que são normalmente determinados como um único tipo por outras técnicas. Além disso, obteve-se uma correlação entre parâmetros obtidos por Cal-Ad e TG/DTG. A aplicação dos catalisadores na reação de hidroisomerização-craqueamento do decano mostrou alta atividade para o craqueamento apesar da diferença de força entre as duas zeólitas. A introdução de Pt nas amostras levou a catalisadores mais resistentes à desativação, mas pouco seletivos para isômeros do decano. Correlações lineares entre a conversão do decano e os principais parâmetros de acidez obtidos por Cal-Ad foram obtidas. Para o estudo da reação de esterificação do ácido oléico com etanol desenvolveu-se dois novos métodos, baseados em espectroscopia vibracional e quimiometria, para quantificar a conversão em oleato de etila. Os testes catalíticos mostraram ótimos resultados com os heteropoliácidos, mas as zeólitas se mostraram pouco ativas na reação, provavelmente devido à desativação por moléculas de água ou devido a efeitos estéricos provocados pela formação de dímeros do ácido oléico. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Today, heterogeneous catalysts are commonly used in chemical industries and became very important to several commercial processes. A key problem in catalysis is the evaluation of acid parameters in solid acids and their correlation with catalytic activity. This work involves the study of acidity for zeolites and heteropolyacids and their activity in model reactions (decane transformation and oleic acid esterification). Zeolites USY and BEA were characterized by ICP-AES, XRD, TG/DTG/DTA, 29Si and 27Al solid state NMR, FTIR, DRIFTS, and Cal-Ad (calorimetry and adsorption) of liquid phase pyridine. For this last technique, a commercial isoperibol calorimeter was modified to allow heterogeneous titrations. The results showed that both zeolites, when activated at 550 °C, presented two different acid sites. For HUSY, both sites were assigned as Brønsted sites, and for zeolite BEA the stronger sites were related to Lewis acidity and the weaker to Brønsted acidity. It was shown that in zeolite BEA the strongest Brønsted sites, observed at lower activation temperature (450 °C), are lost at 550 °C. Cal-Ad analysis allowed to differentiate acid site families that are normally assigned as one by other techniques. Besides that, a correlation between Cal-Ad and TG/DTG acid parameters was obtained. The application of the catalysts in decane hydroisomerization-cracking reaction showed a high cracking activity despite their acidity differences. The insertion of Pt in the samples leads to catalysts with higher resistance towards deactivation, but less selective for decane isomerization. Linear correlations between decane conversion and Cal-Ad acid parameters were obtained. For the oleic acid esterification reaction, two new methods based on vibrational spectroscopy and chemometrics to quantify ethyl oleate yield were developed. The catalytic tests showed good results for the heteropolyacids, but the zeolites showed poor activity, probably due to deactivation with water molecules or due to steric effects caused by the formation of dimers from oleic acid molecules.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-20T12:53:57Z No. of bitstreams: 1 2013_DavidMarkMendesPinho.pdf: 1135455 bytes, checksum: 76324eba3a1d2f8e30bc49271da3fbb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-20T13:03:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DavidMarkMendesPinho.pdf: 1135455 bytes, checksum: 76324eba3a1d2f8e30bc49271da3fbb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-20T13:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DavidMarkMendesPinho.pdf: 1135455 bytes, checksum: 76324eba3a1d2f8e30bc49271da3fbb7 (MD5) / Em 2005 o Brasil implementou o uso blendas de biodiesel e diesel na matriz energética brasileira. Quando o teor de biodiesel passou a ser 5 %, o que ocorreu em 2010, foram verificados em todo o país problemas com a formação de borras e nos parâmetros de qualidade, principalmente relacionadas com o aspecto da blenda e o teor de biodiesel, geralmente acima do estipulado. Com a oxidação acelerada através da utilização do método ASTM D-5304 foi possível verificar o aumento significativo no teor de biodiesel da blenda B5 quando calculado utilizando o método EN14072, onde os resultados apontam um aumento de até 4 %. Por análise de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas foi possível verificar que o aumento aparente no teor de biodiesel se devia a formação de compostos carboxilados durante a oxidação, que absorvem na mesma região dos ésteres do biodiesel. Além destes, outros problemas foram verificados como a formação de sólidos e a alteração em todas as propriedades físico-químicas estudadas. Um exemplo é a análise de uma amostra de biodiesel puro que pela técnica de Rancimat foi observado que o período de indução do biodiesel caiu de 8,08 h para 0,21 h após 4 semanas de estocagem em condições ambiente em recipiente lacrado na presença de cobre metálico. Para solucionar tais problemas, a proposta apresentada é a hidrogenação parcial do biodiesel através da utilização de nanopartículas de Paládio estabilizadas com surfactante zwiterionico [3-(1-dodecil-3-imidazolio)propanosulfonato] suportadas em alumina e solventes como os líquidos iônicos. No caso da hidrogenação do biodiesel de soja utilizando essa metodologia, foi verificado que a hidrogenação dos produtos poli-insaturados (18:3 e 18:2) não forma como produto principal o produto saturado, e sim o monoinsaturado (18:1). A análise térmica diferencial (DSC), mostra que a diferença do ponto de fusão do produto parcialmente hidrogenado para o biodiesel de partida é de apenas 4 °C. Já os testes realizados pela técnica Rancimat, apontaram um aumento de cerca de 30 vezes na estabilidade oxidativa do produto. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In 2005, Brazil implemented the use of biodiesel blended to diesel in the Brazilian energy matrix. After 2010 when the biodiesel content achieved 5 %, the non-conformities in diesel fuel increased significantly in Brazil, mainly related to the visual aspect and the biodiesel content, usually higher than 5 %. After accelerated oxidation of biodiesel and its blend with diesel by using ASTM D-5304, it was possible to verify a significant increase in the biodiesel content in the blends if calculated by EN14072 method, where the results show an increase of up to 4 %. However, using gas chromatography coupled to mass spectroscopy was possible to detect that the apparent increase in biodiesel content was the result of the presence of carboxylated compounds formed during biodiesel oxidation that absorbed in the same region of esters. In addition, other problems were observed, such as a variation in all physicochemical properties studied. For instance, the Rancimat induction time of biodiesel fell down from 8.08 h to 0.21 h after 4 weeks of storage at ambient conditions in sealed container in the presence of metallic copper. As a possible solution it was proposed the partial hydrogenation of biodiesel through the use of palladium nanoparticles stabilized with a zwitterionic surfactant [3-(1-dodecyl- 3-imidazolio)propanesulfonate] supported on alumina as catalyst and ionic liquids as solvents. In the case of the hydrogenation of soybean biodiesel using this method it was found that the hydrogenation products of poly-unsaturated (18:3 and 18:2) leaded selectively to monounsaturated (18:1) compounds, avoiding the total hydrogenation. Differential Scanning Calorimetry (DSC) shows that the melting point of the partially hydrogenated product of biodiesel was not importantly affected, varying only 4 °C after hydrogenation. On the other hand, the Rancimat test showed an increase of about 30 times in the oxidative stability of the product.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-22T14:00:43Z No. of bitstreams: 1 2013_PatriciaSalesGuimaraes.pdf: 1371281 bytes, checksum: 83cf44573c34361765b5b1e2badb0463 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T15:41:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_PatriciaSalesGuimaraes.pdf: 1371281 bytes, checksum: 83cf44573c34361765b5b1e2badb0463 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T15:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_PatriciaSalesGuimaraes.pdf: 1371281 bytes, checksum: 83cf44573c34361765b5b1e2badb0463 (MD5) / O biodiesel é produzido comumente pelo processo de transesterificação a partir de óleos vegetais e/ou gordura animal que, quando de sua purificação, gera como subproduto uma água residuária misturada com grande quantidade de óleo e outros contaminantes, que impedem o seu descarte em corpos d’água receptores. Para a remoção desses óleos e graxas têm sido empregados processos eletrolíticos e físico-químicos que utilizam, em geral, coagulantes inorgânicos de sais metálicos. Entretanto, o processo de coagulação/floculação gera grande volume de lodo residual com alto teor de alumínio ou ferro de difícil disposição e tratamento. A quitosana tem se mostrado como alternativa de coagulante nos tratamentos de água para abastecimento e águas residuárias, por gerar pouco impacto ambiental e à saúde pública. A quitosana é um biopolímero biodegradável, obtido a partir da desacetilação da quitina, que gera uma quantidade reduzida de lodo e foi pouco estudada no tratamento de águas residuárias oleosas. Nesse contexto, esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o desempenho do sulfato de alumínio e da quitosana como coagulantes no tratamento físico-químico para remoção da matéria orgânica de águas residuárias oriundas da purificação do biodiesel. Foram realizados, em escala de bancada, ensaios de coagulação/floculação/separação gravitacional por meio de Jar test, com valor de pH de coagulação entre 6,0 e 9,0. As doses de coagulantes avaliadas variaram de 0 a 0,3 g/L para sulfato de alumínio e de 0 a 0,8 g/L para quitosana. Os resultados deste estudo preliminar permitiram levantar hipóteses sobre as tendências dos efeitos da quitosana e do sulfato de alumínio no tratamento da água residuária de biodiesel e indicaram que a remoção da DQO é influenciada pelas características da água. Novos estudos devem ser realizados variando aspectos da metodologia para confrontar com os resultados aqui obtidos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biodiesel is commonly obtained by the transesterification process of vegetable oils and/or animal fats, as a byproduct generates a wastewater with large amounts of oil and other contaminants that hinder their disposal in water receivers. Electrolytic and physicalchemical technologies have been used to remove oil and grease from oily wastewater and the most commonly used coagulants are metal salts. However, the coagulation/flocculation process produces large volume of sludge with high concentration of aluminum or iron that is hazardous. Chitosan has been shown as an alternative coagulant in treatments of potable water and wastewater, by reducing environmental impact and public health. Chitosan is a biodegradable biopolymer, obtained by the deacetylation of chitin, which generates a reduced amount of sludge, and few studies have been done with it in the treatment of oily wastewater. In this context, this study evaluated the performance of aluminum sulphate and chitosan as coagulant in physical-chemical treatment to remove organic matter from biodiesel wastewater. Bench scale testing coagulation/flocculation/ gravitational separation were carried out through Jar test with pH range between 6.0 and 9.0. The doses of coagulants evaluated ranged from 0 to 0.3 g/L for aluminum sulfate, and from 0 to 0.8 g/L for chitosan. The results of this preliminary study allowed raising hypotheses on the trends of the effects of chitosan and aluminum sulfate in biodiesel wastewater, indicating that the COD removal is influenced by the wastewater characteristics. Further studies should be carried out varying parameters to compare with the results obtained here.

O biodiesel tem emergido como biocombustível com propriedades análogas ao óleo diesel e que complementa todas as tecnologias referentes a este combustível fóssil, podendo assim substituí-lo. É sintetizado principalmente a partir da transesterificação catalítica de óleos vegetais com monoálcoois de cadeia curta. Neste trabalho, um novo catalisador foi proposto a partir do ancoramento de silanizante contendo o grupo diciclohexilguanidina em sílica mesoporosa, cuja caracterização por técnicas físico-químicas indicaram a efetivação da incorporação das moléculas orgânicas à superfície do suporte. O sólido obtido, então, foi empregado como catalisador na transesterificação de óleo de soja com metanol para a produção de biodiesel. Em sistema de batelada, verificou-se conversão próxima a 100% quando a reação foi realizada na temperatura de 80ºC, com razão molar metanol/óleo de soja de 20:1 por 3h sob agitação e pressão ambiente. A reciclagem e reusabilidade do sólido indicaram manutenção da eficiência catalítica nos sete ciclos reacionais testados. Quanto à aplicação em sistema de fluxo contínuo, com reator diferencial isotérmico, o catalisador rendeu conversão máxima de 43,6% sob condições de aquecimento à 120ºC e baixo fluxo de reagentes. Valores calculados da energia de ativação da reação nesse sistema indicaram mecanismo limitado por transferência de massa e difusão dos reagentes. / Biodiesel has emerged as a biofuel with similar properties to diesel and it complements all technologies related to this fossil fuel, so you can replace it. It is mainly synthesized from the catalytic transesterification of vegetable oils with short chain monohydric alcohols. In this work, a new catalyst was proposed from the anchoring of silylant containing dicyclohexylguanidine group in mesoporous silica, whose characterization by physicochemical techniques showed the effectiveness of the merger of the organic molecules on the surface of the support. The solid obtained was then employed as a catalyst in the transesterification of soybean oil with methanol to produce biodiesel. In batch system, there was nearly 100% conversion when the reaction was performed at a temperature of 80 ° C with molar ratio of methanol / soybean oil of 20:1 for 3 hours under agitation and ambient pressure. The recycling and reusability of the solid indicated the maintenance of catalytic efficiency in the seven reaction cycles tested. Concerning the application in continuous flow system, with differential isothermal reactor, the catalyst yielded maximum conversion of 43.6% under conditions of heating at 120 ° C and low flow of reagents. Calculated values of activation energy of the reaction indicated mechanism limited by mass transfer and diffusion of reagents.

Neste trabalho o biodiesel do óleo de girassol e o ácido oleico foram usados para a produção de poliésteres de baixa massa molecular. A partir destes, quatro principais polieletrólitos solúveis em água foram obtidos. As estruturas de poliésteres foram obtidas através da reação dos sistemas epoxidados (epóxi-ésteres derivados do óleo de girassol e ácido oleico epoxidado) com o anidrido cis-1,2 ciclohexano dicarboxílico, na presença de trietilamina. Dois modos diferentes de obtenção de polieletrólitos foram efetuados para formação de carboxilatos. O primeiro deles foi através da reação com NaOH(aq) e o segundo usando tBuOK em meio de tBuOH. A caracterização das estruturas obtidas em cada uma das etapas de reação foi realizada utilizando Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier e Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C. O comportamento térmico dos produtos finais obtidos foi estudado através da técnica de Calorimetria Diferencial Exploratória e Análise Termogravimétrica. A caracterização em solução foi realizada através das técnicas de Espalhamento de Luz e Espalhamento de raios-X a baixo ângulo e medidas de condutividade elétrica. Foi possível atribuir o mecanismo das reações dos poliésteres com tBuOK a partir da análise dos sobrenadantes das reações por Espectrometria de massas. As análises de condutividade, associadas às análises térmicas e de RMN dos diferentes polieletrólitos corroboram com a sistemática obtida nas análises de FTIR. Dados de FTIR juntamente com dados de RMN mostraram que, nas reações dos polímeros com NaOH, ocorre um maior número de clivagens de ligações ésteres internas com consequente diminuição da sua massa molecular, em relação às reações na presença de tBuOK. Além disso, foi possível observar que o controle das clivagens e, consequentemente, das massas moleculares, pode ser alcançado através da quantidade de base adicionada ao meio reacional para síntese dos polieletrólitos. / In this work biodiesel from sunflower oil and oleic acid was used for the production of low molecular weight polyester, from which four main water-soluble polyelectrolytes were obtained. The structures of polyester were obtained by reaction of epoxidized systems (epoxy esters derived from sunflower oil and epoxidized oleic acid) with the anhydride cis-1,2-cyclohexane dicarboxylic acid, in the presence of triethylamine. Two different ways of obtaining polyelectrolytes have been used. The first was by reaction with NaOH(aq) and the second using tBuOK in tBuOH environment. The characterization of the structures obtained in each of the reaction steps was carried out by using the infrared Fourier Transform spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. The thermal behavior of the final product obtained was studied using the technique of differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. The characterization in solution was carried out by dynamic and static light scattering techniques, X-ray scattering and electrical conductivity measurements. Additionally the mass spectroscopy in supernatants was applied in order to elucidate the reaction with tBuOK. The conductivity measurements, combined with NMR of the different polyelectrolytes corroborate with the obtained systematic of the FTIR analyses. The FTIR and NMR show that in the reactions of the polymer with NaOH, in relation to tBuOK, a higher cleavage of the internal ester unities occur. Consequently, the quantity of the NaOH or tBuOK constitutes a good offer for the control of the cleavage.

A utilização do petróleo e seus derivados, pode ocasionar acidentes envolvendo vazamentos que podem atingir ambientes aquáticos e terrestres. No Brasil, atualmente é utilizada a mistura B5, que corresponde a 95% de óleo diesel com 5% de biodiesel, apresentando desta forma uma composição diversa de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos e, ainda, ésteres de ácidos graxos de cadeia longa. O objetivo do estudo neste trabalho foi isolar microrganismos com competência para degradar diesel e biodiesel de um solo contaminado com hidrocarbonetos. Em uma primeira etapa foram isoladas oito espécies bacterianas e oito fungos filamentosos e, a seguir, realizou-se curvas de crescimento onde foram avaliado aumento de biomassa, produção de enzimas especificas, detecção de compostos biossurfactantes e a degradação de ésteres. Os isolados bacterianos selecionados foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus sp., Pseudomonas sp. e Sphingomonas, que apresentaram crescimento e produção de biossurfactantes monitorado pelo índice de emulsificação e pela redução na medida da tensão superficial após 14 dias. Em relação aos isolados fúngicos F e H houve produção de biomassa significativa ao final de 30 dias, produziram lípases e estereases, porém não produziram compostos biossurfactantes. Na avaliação cromatográfica de ésteres totais, Bacillus sp. e a Pseudomonas sp. apresentaram valores próximos a 100% de degradação de alguns ésteres presentes no biodiesel e para o isolado fúngico H, os valores ficaram próximos a 30%. / The use of oil and its derivatives, can lead to accidents involving leaks that may affect aquatic and terrestrial environments. In Brazil, currently is used B5 blend, which is 95% diesel oil with 5% biodiesel, thus presenting a diverse composition of aliphatic and aromatic hydrocarbons and also esters of long chain fatty acids. The aim of this study was to isolate microorganisms from soil contaminated with hydrocarbons power to degrade diesel and biodiesel. In a first step we isolated eight bacterial species and eight filamentous fungi, and then held growth curves which assessed increase in biomass production of specific enzymes, detection of biosurfactant compounds and the degradation of esters. The bacterial isolates selected were identified as belonging to the genus Bacillus sp., Pseudomonas sp. Sphingomonas and showed growth and production of biosurfactants monitored by emulsification index and reduction in the extent of surface tension after 14 days. Regarding fungal isolates F and H, there was significant production of biomass at 30 days, they produced lipases and estereases, but did not produce biosurfactant compounds. On the chromatographic evaluation of total esters, Bacillus sp. and Pseudomonas sp. showed values close to 100% degradation of some esters present in biodiesel, and the fungal isolate H, values were approximately 30%.

Métodos voltamétricos e por cromatografia capilar eletrocinética em microemulsão (MEEKC) com detecção UV foram empregados neste estudo para desenvolver metodologia de análise direta dos antioxidantes BHA, TBHQ, BHT e PG em biodiesel, sem extração ou pré-concentração, empregando a técnica de adição de padrão. Água, SDS e n-pentanol constituem a microemulsão do tipo água em óleo (ME a/o) na qual foi dissolvida a amostra de biodiesel. Nesse meio, a partição dos analitos ocorre entre a fase contínua da ME e as gotículas de água. Tanto medidas por voltametria potenciodinâmica como de pulso diferencial indicaram uma relação linear entre o teor de TBHQ no meio e a corrente de oxidação, obtendo-se, a partir das curvas analíticas, concentrações em biodiesel de mesma ordem de grandeza, o que evidencia a viabilidade dessa determinação.Nos ensaios por MEEKC, não foi possível separar os antioxidantes BHA, TBHQ e BHT, provavelmente por terem mobilidades semelhantes às dos ésteres do biodiesel, nas condições dos experimentos.A adição de trietilamina (TEA) à ME a/o, visando obter o ânion correspondente ao PG, permitiu sua separação e identificação com um tempo de retenção de 17 minutos e tempo de migração relativo 0,23. A reação entre o PG e a TEA foi confirmada por espectrometria de absorção no UV-Vis. Ainda, as baixas condutividades das MEs a/o contendo biodiesel evitaram o efeito antistacking, favorecendo seu uso na análise direta de antioxidantes por voltametria e MEEKC. / Voltammetry and microemulsion electrokinetic chromatography (MEEKC) with UV detection were employed in this study aiming the direct analysis of the antioxidants BHA, TBHQ, BHT and PG in biodiesel, without pre-concentration or extraction, using the standard addition method. The biodiesel sample was dissolved in a water-in-oil microemulsion (w/o ME) containing water, n-pentanol and SDS. In this medium, the partitioning of the analytes takes place between the w/o ME continuous phase and the disperded water droplets. Determination of the TBHQ content in biodiesel, either through potentiodynamic voltammetry or differential pulse voltammetry indicated a linear relationship between the oxidation current and the concentration of the antioxidant. The results obtained from the analytical curves showed concentrations of the analyte in biodiesel of the same order of magnitude, evidencing the viability of the procedure. Separation of the antioxidants BHA, BHT and TBHQ were not feasible through MEEKC, probably because their mobilities are similar to those of the biodiesel esters under the experimental conditions employed. Addition of triethylamine (TEA) to the w/o ME, in order to obtain the PG corresponding anion, allowed its separation and identification with a retention time of 17 minutes and a relative migration time of 0.23. The reaction between PG and TEA in the w/o ME was confirmed by UV-Vis absorption spectroscopy. Still, the low conductivities of the w/o MEs containing biodiesel avoided antistacking effect, thus favoring the direct analysis of antioxidants by voltammetry and MEEKC.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T14:56:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Suzana Pedroza da Silva .pdf: 2735092 bytes, checksum: acea998d2722090a0a8bafe9082c1495 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T14:56:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Suzana Pedroza da Silva .pdf: 2735092 bytes, checksum: acea998d2722090a0a8bafe9082c1495 (MD5) Previous issue date: 2012-12-12 / ANP/MCT / Processaram-se óleos vegetais de soja e girassol via transesterificação catalítica alcalina produzindo-se em meios metílico e etílico biodieseis e o coproduto glicerina. Indicou-se alternativa de processo à transesterificação com metanol, evidenciando-se o uso da matéria disponível etanol. Convergindo para as condições práticas de elevados rendimentos em ésteres, buscou-se estabelecer garantias de produção de biocombustíveis de qualidade com maiores graus de pureza. Operações de transesterificação em batelada foram realizadas de modos isotérmicos em reator de mistura durante 1 h, usando-se os óleos de soja e de girassol pelas rotas metílica e etílica em presença do hidróxido de sódio. Consequência do planejamento experimental (Fatorial 24 e 23) situaram-se as melhores condições de produção de biodiesel por transesterificação alcalina de óleo de soja e óleo de girassol. Via rota metílica com rendimento de 87,3% fixaram-se velocidade de agitação de 200 rpm, razão molar álcool: óleo 4:1, concentração de metóxido de sódio 0,2% e temperatura de 80 ºC, e através da rota etílica com rendimento de 90,4 % manteve-se a velocidade de agitação em 600 rpm, razão molar álcool: óleo 8:1, concentração de etóxido de sódio 1,0% e temperatura de 30º C. Nas condições selecionadas evoluções experimentais em termos dos conteúdos mássicos dos diferentes componentes dos meios reacionais permitiram a identificação dos processos como heterogêneos líquido-líquido, servindo de base para a formulação de um modelo matemático cinético de descrição dos seus comportamentos. As soluções das equações do modelo ajustadas aos resultados experimentais forneceram ordens de grandeza elevadas para as constantes de equilíbrio químico das reações (Keq = 104) nos processos metílico e etílico, as quais indicaram o direcionamento para a produção direta dos ésteres do biodiesel e do coproduto glicerol. Evidenciou-se, com base nos valores dos coeficientes de transferência de massa, que as velocidades de transferência de massa dos triacilgliceróis na fase álcool competiram com as velocidades de reação ou foram controladoras da velocidade do processo.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-05-18T14:41:27Z No. of bitstreams: 1 Ana Marta Rodrigues Santos.pdf: 913729 bytes, checksum: 2173baa884cd2ae6d6f1d4976eb68834 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T14:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Marta Rodrigues Santos.pdf: 913729 bytes, checksum: 2173baa884cd2ae6d6f1d4976eb68834 (MD5) Previous issue date: 2013-05-17 / This dissertation aims to examine manifold aspects in the management of castor oil plant in Pesqueira, state of Pernambuco, Brazil. It investigates whether the isolated managements on the production of castor brought about difficulties in biofuel production and the formation of a Local Productive Arrangement on biofuel production in wild lands of Pernambuco. The role of Brazilian institutions that support the operations for the production of castor oil plant is elucidated, with a focus on two organizations, namely: Petrobras Biofuel and Governor Miguel Arraes Biofuel Plant, which act separately on the availability of raw materials for agribusiness biodiesel. This study provides essentially "a case study" as a procedure to conduct the research. It is described the main aspects of organizational and institutional environment in the production of castor oil. This study favors the understanding of the role of government institutions in the production of castor oil plant, both from the perspective of generating income and employment for farmers, as well as on the availability of raw material for oil extraction and biofuel production. The planting castor bean is an activity of wide social repercussions in the semiarid region, where the feasibility conditions are essential for strengthening and continuity of its production. The Local Productive Arrangement of biofuel in the municipality of Pesqueira is not yet consolidated, even with the granting incentives for family farming through the National Program for Production and Use of Biofuel (PNPB). This research made use of primary data collected from family farmers through questionnaires applied to: experts and specialists in the production of castor oil plant, managers, engineers and employees of agribusiness biodiesel. Sixty farmers attached to these institutions were interviewed so as to compile data on the profile of the farmer (family income, education), financial support, property area, amount of Castor bean harvested per crop, yield kg/ha, planting intercropped system, among others. There was a methodological research between two organizations, describing events in which they are simultaneously involved, with results from previous research or for further research, and secondary data were obtained through a literature review. Based on the results obtained, it was found, so far, no success in the establishment, consolidation and continuity of the production process of castor beans, or the functioning of the Governor Miguel Arraes Biofuel Plant to ensure both income generation of farmers and the sustainability of the sector. / Este trabalho tem como objetivo analisar aspectos da gestão da produção de mamona no município de Pesqueira, em Pernambuco. Investigam-se as gestões isoladas da produção da mamona que ocasionaram dificuldades na produção de biocombustível e na formação de um Arranjo Produtivo Local no Polo Agreste/Pesqueira de Biodiesel em Pernambuco. O papel das instituições que apoiam as operações para a produção da mamona é elucidado, com foco em duas organizações: a Petrobras Biocombustível e a Usina de Biodiesel Governador Miguel Arraes, que atuam de forma separada na disponibilização de matéria-prima para a agroindústria de biodiesel. O presente trabalho constitui essencialmente "um estudo de caso" como procedimento para a condução da pesquisa. Descrevem-se os aspectos do ambiente organizacional e institucional na produção de mamona. O estudo favorece o esclarecimento do papel das instituições governamentais na produção da mamona, tanto na perspectiva de geração de renda e emprego para os agricultores familiares como sobre a disponibilidade da matéria-prima para extração de óleo e produção de biodiesel. A plantação de mamona é uma atividade de repercussão social na região semiárida, em que as condições de viabilidade são essenciais para o fortalecimento e a continuidade de sua produção. O Arranjo Produtivo Local do biodiesel no Município de Pesqueira ainda não está consolidado, mesmo com a concessão de incentivo à agricultura familiar por meio do Programa Nacional de Produção e do uso do Biodiesel (PNPB). Nesta pesquisa, fez-se uso de dados primários obtidos junto aos agricultores familiares por meio de aplicação de questionários a técnicos e especialistas na produção da mamona, gestores, engenheiros e funcionários da agroindústria de biodiesel. Foram entrevistados sessenta agricultores familiares ligados a essas instituições para compilar dados relativos ao perfil do agricultor (renda familiar, escolaridade), apoio financeiro, área da propriedade, quantidade de mamonas colhidas por safra, rendimento kg/ha, sistema de plantio consorciado com outras culturas, entre outros aspectos. Fez-se uma abordagem metodológica de investigação entre a Petrobras Biocombustível e a Usina Governador Miguel Arraes, procurando descrever acontecimentos em que as duas organizações estão simultaneamente envolvidas. Os dados secundários foram obtidos por meio de uma revisão bibliográfica; institutos de pesquisa e informações. Diante dos resultados obtidos se constatou que, até o momento, as metas para estabelecimento, consolidação e continuidade do processo produtivo da mamona não foram atingidas satisfatoriamente, nem a presença da Usina de Biodiesel Governador Miguel Arraes foi suficiente para a garantia de geração de renda de agricultores familiares e a sustentabilidade do setor.