Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-03T15:55:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 837087 bytes, checksum: 07da18555ecfdc64521a191954584e7e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-03T15:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 837087 bytes, checksum: 07da18555ecfdc64521a191954584e7e (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Visando atender à crescente demanda por bioenergia (bioeletricidade e bioetanol), o setor su- croenergético busca alternativas para ampliar a produção de biomassa por unidade de área. Nesta perspectiva o sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] é visto como matéria-prima promis- sora, pois trata-se de uma planta C4, de ciclo curto, com grande potencial de produção de bio- massa por unidade de área. Existem diversos tipos agronômicos com elevada produtividade de matéria seca por unidade de área e tempo, como o sorgo biomassa, o sacarino e o forrageiro. Entretanto, acredita-se que o real potencial de uso desta cultura ainda não tenha sido explorado adequadamente no setor bioenergético, devido à falta de conhecimento das características des- tes materiais. Deste modo, objetivou-se com este trabalho realizar uma caracterização do po- tencial produtivo e bioenergético de três grupos agronômicos de sorgo (sorgo biomassa, sorgo sacarino e sorgo forrageiro) em duas épocas de corte. Para isso, realizou-se um experimento inédito, discutido neste trabalho em dois capítulos. Capítulo 1: As cultivares de sorgo foram semeados no campo, sendo avaliados em duas safras consecutivas (safra principal e rebrota). Ao final do ciclo de cada variedade foram realizadas avaliações agronômicas (duração do ciclo, altura de plantas, produção de massa fresca e massa fresca /ha e participação das partes na biomassa total das plantas), estrutural (composição lignocelulósica) e bioenergética (poder ca- lorifico superior) da planta de sorgo, afim de caracterizar a produção de energia potencial (GJ) por unidade de área de cada cultivar e estudar o melhor uso destes matérias no setor bioenergé- tico. Verificou-se que o potencial de produção de massa fresca total é maior na safra para todas as cultivares, e as cultivares BD 7607 e BRS 716 (sorgo biomassa) apresentaram as maiores produções de biomassa, 110 e 108 t/ha respectivamente. A produtividade das cultivares na re- brota foi pouco significativa devido às condições climáticas desfavoráveis. Foi verificado tam- bém que o poder calorifico superior foi maior nas folhas para todas as cultivares em relação aos outros componentes das plantas e que as cultivares que apresentaram maior produção de massa seca/ha, pertencentes ao grupo do sorgo biomassa (BD 7607 e BRS 716), consequentemente também apresentaram maior produção de energia/ha. No segundo capítulo, foi avaliado a pro- dução quantitativa e qualitativa dos açúcares produzidos no colmo apenas das cultivares per- tencentes ao grupo do sorgo sacarino, em duas épocas de corte (safra principal e rebrota). Para isto foi realizada a extração do caldo e posteriormente foi determinado o teor de açúcares totais (sacarose, glicose e frutose) em cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Foi verificado que a quantidade de açúcares (açúcares totais) produzidos não varia em função dos ciclos, po- rém a taxa de extração diminui na rebrota o que pode resultar em menores rendimentos indus- triais por tonelada de matéria-prima processada. Também, observou-se que a qualidade dos açúcares varia de acordo com a cultivar e estádio de desenvolvimento da planta. Conclui-se que a quantidade de energia produzida por cada tipo de sorgo é diretamente influenciada pelo seu desempenho agronômico e pela composição estrutural. A composição quantitativa e qualitativa dos açúcares presentes no caldo das cultivares de sorgo sacarino variam em função da época de corte e da cultivar. / To meet the growing demand for bio-energy (bioelectricity and bioethanol), the sugarcane in- dustry seeks alternatives to expand production of biomass per unit area. In this perspective sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] is seen as a promising raw material, because it is a C4 plant, short cycle, with great potential for biomass production per unit area. There are several types with high agronomic yield of dry matter per unit area and time such as sorghum biomass, saccharine and forage. However, it is believed that the actual potential use of this culture has not yet been properly exploited in bioenergy industry, due to lack of knowledge of the charac- teristics of these materials. Thus, the aim of this study was to perform a characterization of productive and bioenergetic potential of three agronomic groups of sorghum (sorghum biomass sorghum and forage sorghum) at two cutting times. For this, there was an unprecedented expe- riment discussed in this paper in two chapters. Chapter 1: The sorghum cultivars were planted in the field, being evaluated in two consecutive crops (main crop and regrowth). At the end of the cycle of each variety were carried out agronomic evaluations (cycle length, plant height, fresh pasta production and fresh weight / ha and participation of the parties in the total biomass of plants), structural (lignocellulosic composition) and bioenergetics (calorific top) of the sorghum plant, in order to characterize the potential energy (GJ) per unit area of each cultivar and study the best use of these materials in the bioenergy sector. It was found that the total fresh mass production potential is higher in yield for all cultivars, and cultivars BD 7607 and BRS 716 (sorghum biomass) had the highest biomass production, 110 and 108 t/ha respectively. The grain yields in regrowth was negligible due to unfavorable weather conditions. It was also found that the higher calorific value was higher in the leaves for all cultivars in relation to other com- ponents of plants and cultivars that showed higher dry matter yield/ha, belonging to the sorghum biomass group (BD 7607 and BRS 716) consequently also showed higher energy /ha. In the second chapter, it was assessed the quantitative and qualitative production of sugar pro- duced in the stem only from cultivars belonging to the sorghum group in two harvest periods (main crop and regrowth). To this was done extracting the broth and was subsequently given the total sugar content (sucrose, glucose and fructose) in high-performance liquid chromatogra- phy (HPLC). It was found that the amount of sugar (total sugars) produced does not vary as a function of cycles, but the extraction rate decreases the regrowth which may result in lower yields industrial per ton of feedstock processed. Also, it was observed that the quality of sugars varies with the cultivar and plant development stage. It follows that the amount of energy pro- duced by each type of sorghum is directly influenced by agronomic performance and structural composition. The quantitative and qualitative composition of sugars in the juice of sweet sorghum cultivars vary depending on cutting time and cultivar.

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Resumo: A utilização de biomassa lignocelulósica para produzir biocombustíveis, como o etanol, pode fornecer uma alternativa sustentável aos combustíveis fósseis. Os bagaços de sorgo sacarino e sorgo biomassa são considerados matérias-primas lignocelulósicas potenciais para a produção de etanol por meio de pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação. Um dos entraves do processo é a utilização de microrganismos capazes de metabolizar pentoses e fermentarem em altas temperaturas. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar as condições de adaptação e o desempenho fermentativo das estirpes de leveduras (LJ04 e Pichia kudriavzevii LJ03), em temperaturas de 37Cº e 40ºC, para produção de etanol de segunda geração, a partir de hidrolisados de bagaço de sorgo sacarino (Malibu J53 e Malibu A1001) e sorgo biomassa (Palo Alto) pré-tratados com explosão à vapor catalisada com ácido. Os bagaços dos genótipos foram avaliados quanto a composição química e rendimentos dos açúcares recuperáveis. Testes fermentativos foram realizadas com as leveduras Pichia kudriavzevii LJ03 e LJ04, nas temperaturas de 37ºC e 40ºC para avaliar três meios de cultivo com diferentes teores de hidrolisado (Meio 1 – 0%; Meio 2 – 33%; Meio 3 - 50%) durante 120 horas de fermentação. A partir do melhor meio de cultivo, fermentações em bioerreatores foram realizadas com as condições estabelecidas, em 96 horas de fermentação. Os resultados evidenciaram a eficiência do pré-tratamento e da hidrólise enzimática... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Lignocellulosic biomass to produce biofuels such as ethanol may provide a sustainable alternative to fossil fuels. Sweet sorghum bagasse is considered a potential lignocellulosic raw material for the production of fuel ethanol by means of pretreatment, enzymatic hydrolysis and fermentation. One of the difficult to the process is the use of microrganisms capable of metabolizing pentoses and fermenting at high temperatures. In this context, this work aimed to evaluate the adaptation conditions and fermentative performance of two yeast strains (LJ04 and Pichia kudriavzevii LJ03), at temperatures of 37º and 40ºC, for production of second generation ethanol from hydrolysates of Sweet sorghum bagasse (Malibu J53 and Malibu A1001) and Sorghum biomass (Palo Alto) pretreated with acid catalyzed steam explosion. Bagasse from those genotypes was evaluated for chemical composition and recoverable sugar yields. Fermentation tests were performed with Pichia kudriavzevii LJ03 and LJ04 yeast strain at 37ºC and 40ºC to evaluate three culture media with different hydrolyzed liquor contents (Medium 1 - 0%; Medium 2 - 33%; Medium 3 - 50%) during 120 hours of fermentation. After that, the best culture medium was chosen, fermentation in bioreactors were performed under the established conditions, in 96 hours of fermentation. The results showed the efficiency of pretreatment and enzymatic hydrolysis and the recovery of sugars without the formation of inhibitors. Strain LJ04 was classified as Pichia... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Processos fisiológicos que modulam a aclimatação fotossintética e o crescimento de plantas ao aumento da concentração de CO2 atmosférico são desconhecidos para a maioria das espécies da região amazônica. Neste sentido, este estudo buscou compreender o comportamento fotossintético e a alocação de carbono em Senna reticulata. Esta espécie ocorre em regiões amazônicas que passam por períodos de seca e alagamento e como estratégia de estabelecimento possui crescimento rápido e alta capacidade fotossintética. O objetivo deste estudo foi comparar os parâmetros de trocas gasosas e de crescimento de plantas cultivadas em câmaras de topo aberto sob diferentes concentrações de CO2 (380ppm-ambiente e 760ppm-elevado). Foram realizadas 6 coletas a cada 15 dias, nas quais foram mensurados pontos relativos as curvas AxPAR e AxCi, calculando-se os parâmetros fotossintéticos de cada curva. Os parâmetros de crescimento foram medidos em coletas destrutivas (biomassa) e não destrutivas (área foliar, altura e nº de folhas). As plantas do tratamento elevado apresentaram maior assimilação fotossintética aos 30 e 45 dias de experimento. Após este período foi observada uma mudança no padrão de alocação (de folha para raízes) e as plantas do elevado apresentaram aclimatação na fotossíntese. A aclimatação foi caracterizada primeiramente por uma redução na velocidade de carboxilação da Rubisco, que foi concomitante com a redução na concentração de N e C foliar. A partir disso ocorreu aumento na senescência das folhas, redução na área foliar e redução na concentração de clorofilas. Somente aos 90 dias é que houve um aumento de 30% na biomassa total das plantas submetidas ao tratamento elevado, resultante do aumento de massa principalmente das raízes e folhas. A transpiração e a respiração das plantas do elevado tenderam a ser menores ao longo de todo o tempo, sendo esta diferença significativa apenas aos 75 dias. Apesar das folhas possuírem menor área foliar e número de folhas, foi observado pela análise de massa especifica das folhas que as plantas do tratamento elevado possuem maior massa em relação às do ambiente, possivelmente pelo maior acúmulo de amido. A eficiência no uso da água foi maior nas plantas do elevado aos 30, 75 e 90 dias. A partir desses dados é possível concluir que S. reticulata submetida ao dobro da concentração atual de CO2, desenvolve processos de aclimatação fotossintética sob longa exposição ao elevado CO2, porém consegue produzir mais biomassa. / Physiological processes that modulate growth and photosynthetic acclimation of plants to increased atmospheric CO2 concentration are unknown for most species in the Amazon region. This study aimed to understand the photosynthesis and carbon allocation in Senna reticulata. This species occurs in the Amazonian regions that experience periods of drought and flooding and it has a fast growth and a high photosynthetic capacity as a strategy for its establishment. S. reticulata plants were grown in open top chambers under different concentrations of CO2 (380ppm Ambient - 760ppm Elevated) and their gas exchange and growth were compared. The harvests were performed at 15, 30, 45, 60, 75 and 90 days of experiment. At each date, AxPAR and AxCi curves were carried out to calculate the photosynthetic parameters. Growth parameters included biomass, leaf area, height and number of leaves. The plants of elevated CO2 presented higher photosynthetic assimilation at 30 and 45 days of experiment. After this period was observed a change in the carbon allocation (e.g. root to leaf) and the plants at elevated CO2 demonstrated a photosynthetic acclimation. This acclimation was characterized primarily by a reduction in velocity of carboxylation of Rubisco, which was concomitant with the reduction in N and C concentration in leaves. Also, the plants at elevated CO2 showed an increase in leaf senescence and a reduction in leaf area and chlorophyll concentration. After 90 days there was an increase (i.e. 30%) in total biomass of plants growing under elevated CO2, due to increase of roots and leaves biomass. The transpiration and respiration rates of plants at elevated CO2 tended to be lower throughout the experiment and the significant difference was found at 75 days. Although the leaves have less leaf area and leaf number, it was observed that specific leaf area from elevated CO2 treatment showed higher biomass when compared to ambient CO2. That difference possibly occurred due to greater starch accumulation. The water use efficiency was greater in plants from the elevated CO2 at 30, 75 and 90 days. From these data we conclude that S. reticulata grown at the elevated CO2 produces more biomass despite occurs the photosynthetic acclimation under long exposure to high CO2.

Tendo em vista o potencial de uso de biomassa obtida do capim-elefante como combustível de fonte renovável em regiões semiáridas, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de seis doses de nitrogênio (44, 200, 400, 600, 800 e 1000 kg.ha-1) e de sete lâminas de água (precipitação e irrigação com 0, 40, 54, 100, 135, 148 e 200% da evapotranspiração potencial da cultura - ETc) em sete idades de corte (46, 82, 112, 139, 169, 202 e 231 dias) sobre a produtividade de biomassa seca (BMS, kg.ha-1), altura (m) e índice de área foliar (IAF, m2.m-2) de capim-elefante, cultivar Cameroon. O experimento foi conduzido em Neossolo Quartzarênico localizado em Beberibe (CE), entre maio de 2012 e março de 2013. As doses de nitrogênio constituíram as parcelas e as lâminas de irrigação as subparcelas, segundo o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos de irrigação foram dispostos perpendicularmente e os tratamentos de doses de nitrogênio foram dispostos paralelamente à linha lateral de irrigação. Os blocos experimentais foram constituídos por 36 parcelas de 5 x 15 m e o tratamento sem irrigação (L0), com 6 doses de nitrogênio e 4 repetições, foi implantado em local separado para evitar influência da área irrigada. Como fonte de nitrogênio, utilizou-se o sulfato de amônio aplicado a lanço, parcelado em três aplicações. O manejo e a definição do momento de irrigação foi realizado por meio da determinação da capacidade de armazenamento de água no solo e do cálculo da ETc pelo método de Penman-Monteith-FAO. Em relação à BMS, o capim-elefante respondeu ao aumento da adubação nitrogenada e das lâminas de água nas 7 idades de corte avaliadas. O maior acúmulo de BMS ocorreu no tratamento combinado entre 135% ETc e 400 kg.ha-1 de N, aos 231 dias, com 239,85 kg.ha-1.dia-1. A produção de capim-elefante respondeu às lâminas de irrigação em todas as idades de corte analisadas e a maior resposta, em acúmulo diário de BMS de capim-elefante, obtida no tratamento 100% ETc aos 82 dias com 43,46 kg.ha-1.mm-1. As produtividades obtidas nos tratamentos 135, 148 e 200% ETc, a partir dos 82 até 231 dias de idades de corte, foram as maiores e não diferiram significativamente. A produção de BMS de capim-elefante não respondeu ao aumento da adubação nitrogenada isoladamente em seis idades de corte (a partir de 82 até 231) e houve resposta ao aumento da adubação nitrogenada isoladamente aos 46 dias de idade entre as doses 44 e 1000 kg.ha-1 de N, com 3780 e 5005 kg.ha-1 de BMS, respectivamente. A maior resposta, em acúmulo de BMS de capim-elefante, ocorreu no tratamento de 800 kg.ha-1 de N aos 231 dias com 15,383 kg.ha-1.kg-1 de N. O IAF e a altura do capim-elefante responderam às lâminas de água e não responderam à adubação nitrogenada. O IAF e a altura podem ser utilizados como parâmetro na estimativa de produção de BMS de capim elefante até 112 e 202 dias após o corte, respectivamente. Não houve correlação entre o IAF e altura do capim-elefante. / Due to the potential use of elephant-grass biomass as a source of renewable fuel in semi-arid regions, this study aimed to evaluate the effects of six nitrogen rates (44, 200, 400, 600, 800 and 1000 kg.ha-1) and seven irrigation levels (0, 40, 54, 100, 135, 148 and 200% of crop evapotranspiration - ETc) in seven cropping ages (46, 82, 112, 139, 169, 202 and 231 days) on elephant-grass, Cameroon cultivar, dry biomass yield (BMS, kg.ha-1), height (m) and leaf area index (LAI, m2.m-2). The trial was conducted in a Quartzipsamment soil located in Beberibe, Ceará State, Brazil, semiarid region, from May 2012 to March 2013. The nitrogen rates were the main plots and the irrigation levels comprised the subplots, according to a randomized block design with four replications. Irrigation treatments perpendicularly arranged (line source system sprynkler) and nitrogen rates were arranged in parallel to the lateral irrigation line. The experimental block consisted of 36 plots with 5 x 15 m and the treatment without irrigation (L0), with 6 nitrogen rates and 4 replications, was carried out in separate location to avoid infuence of the irrigated area. The nitrogen source was ammonium sulphate, was topdressed onto soil surface, in three split applications during the trial. The irrigation timing and management definition was performed by soil water storage capacity determination and through the Penman-Monteith-FAO crop evapotranspiration calculation. Regarding to BMS production, elephant-grass responded to nitrogen fertilization and irrigation in 7 evaluated periods, and the highest BMS (kg.ha-1.day-1) accumulation response was obtained in the combined treatment 135% ETc and 400 kg.ha-1 N at after 231 days with 239.85 kg.ha-1.day-1. Regarding to irrigation depths treatments, the elephant-grass production increased in all analyzed periods, and the largest BMS (kg.ha-1.day-1) accumulation response was found in treatment 100% ETc after 82 days with 43.46 kg.ha-1.mm-1 applied. The yield in treatments 125, 148 and 200% ETc in cutting ages from 82 to 231 days were the highest and did not differ significantly. The elephant-grass did not respond to nitrogen rates after 6 periods evaluated (82 to 231 days) however the N fertilization responded at the age of 46 days with 3.780 e 5005 kg.ha-1 de BMS between treatments of 44 e 1000 kg.ha-1 de N, respectively and the most intense BMS accumulation response was observed in treatment 800 kg.ha-1 of N at 231 days with 15,4 kg.ha-1.kg-1 N applied. The LAI and height of elephant-grass responded to water depths and did not respond to nitrogen fertilization. Both can be adopted as an elephant grass BMS yield estimation parameter from the age of 112 to 202 days after cutting, respectively. However, BMS versus LAI and LAI versus height interaction showed no correlation between the data collection periods, thus those variables should not be adopted for yield estimation purpose for this crop.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-07-24T18:08:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1037 bytes, checksum: 996f8b5afe3136b76594f43bfda24c5e (MD5) RAFAELA FABER DE CAMPOS.pdf: 3462807 bytes, checksum: 7d5b40498bba51c7d7e5694876f08985 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1037 bytes, checksum: 996f8b5afe3136b76594f43bfda24c5e (MD5) RAFAELA FABER DE CAMPOS.pdf: 3462807 bytes, checksum: 7d5b40498bba51c7d7e5694876f08985 (MD5) Previous issue date: 2017-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A biomassa sempre foi uma fonte de energia utilizada pelo homem, antes mesmo da utilização de petróleo e gás natural. Porém nos últimos anos com a necessidade de mitigação das mudanças climáticas e, com o aumento da demanda mundial por energias alternativas, além da energia solar, eólica e hidrelétrica, uma delas é a utilização de biomassa vegetal. Este tipo de energia representa 10% do fornecimento mundial. A maior parte desta biomassa ainda é proveniente de florestas nativas, chamada de “biomassa tradicional”, causando impacto, de certa forma, ao meio ambiente. Entretanto, a utilização do bambu como biomassa para geração de energia torna-se uma alternativa sustentável e interessante, pois dentre suas várias características, destaca-se sua facilidade de propagação. Desta forma, o objetivo, do presente trabalho foi avaliar o potencial energético de quatro espécies de bambu, in natura e em forma de carvão. As espécies selecionadas foram Phyllostachys aurea A. C. Rivière (bambu dourado), Chusquea gracilis McClure & Smith (criciúma), Chusquea mimosa McClure & Smith (caratuva) e Merostachys multiramea Hackel (taquara lixa), do município de São Mateus do Sul, PR. As espécies de bambu foram avaliadas quanto ao teor de umidade, massa específica, composição química imediata, rendimento gravimétrico em carvão e ao poder calorífico superior. A espécie Phyllostachys aurea in natura apresentou poder calorífico superior de 18,91 MJ kg-1 e teor de cinzas de 0,49%. O carvão, 25,05 MJ kg-1 e 1,24%, respectivamente. Os valores de teor de cinzas para as biomassas in natura das espécies Merostachys multiramea, Chusquea gracilis e Chusquea mimosa, foram de 3,95%, 2,76% e 4,90% e, carbonizadas ficaram com valor de 5,43%, 6,43% e 7,93%, respectivamente. O poder calorifico superior da espécie C. mimosa foi de 25,55 MJ kg-1, mas devido a grande geração de cinzas após queima e massa específica de 0,20 g cm-3 in natura e de 0,10 g cm-3 do carvão, talvez sejam características mais interessantes para utilização como carvão ativado. A massa específica do Phyllostachys aurea foi de 0,63 g cm-3 in natura e 0,41 g cm-3, carbonizada. O alto teor de cinzas das espécies pode estar relacionado aos teores de constituintes minerais presentes no vegetal. Apesar disso, todas as espécies apresentaram características favoráveis para a utilização com fins energéticos, mas a espécie Phyllostachys aurea foi a que se apresentou mais semelhante às características apresentadas pela madeira de eucalipto, comumente utilizada para este fim. / Biomass has always been an energy source utilized by humans, even before, the use of oil and natural gas. However, in the last couple of years, the need to mitigate climate change and the global demand increase for alternative fuel, besides Solar, Eolic and Hydro energies, one of them is the use of vegetal biomass. Such energy represents 10% of the world supply. Most of this biomass still comes from native forests and it’s called “traditional biomass”, causing great impact, in some way, to the environment. On the other hand, the use of bamboo as biomass for the generation of energy becomes a sustainable and interesting alternative, because among its characteristics, it’s spread ease is highlighted. In this sense, the goal of the present research, is to analyze the energy potential of four bamboo species, in natura and in charcoal form. The selected species were Phyllostachys aurea A.C. Rivière (golden bamboo), Chusquea gracilis McClure & Smith (criciúma), Chusquea mimosa McClure & Smith (caratuva) and Merostachys multiramea Hackel (sandpaper taquara), from the city of São Mateus do Sul, PR. The bamboo species were evaluated according to their moisture rate, specific mass, immediate chemical composition, coal gravimetric yield and superior calorific value. The Phyllostachys aurea species in natura presented superior calorific value of 18.91 MJ kg -1 and ash rate of 0.49%. The coal presented 25.05 MJ kg -1 and 1.24%, respectively. The ash rate value for Merostachys multiramea, Chusquea gracilis e Chusquea mimosa were 3.95%, 2.76% e 4.90%, whereas carbonized they were 5.43%, 6.43% e 7.93%, respectivey. The C. mimosa species’ superior calorific value was 25.55 MJ kg-1 but due to great ash generation after the burn and specific mass of 0.20 g cm-3 in natura and 0.10 g cm-3 in coal, may be better characteristics for activated charcoal use. Phyllostachys aurea’s specific mass was 0.63 g cm-3 in natura and 0.41 g cm-3 carbonized. The species’ high ash rate may be related to the mineral constituent rate present in the plant. In spite of that, all species presented favorable characteristics to use for energetic purposes, but the Phyllostachys aurea species was the one which presented itself more similar to those characteristics presented by eucapiltus wood, commonly used for this purpose.

Tese de Mestrado Integrado. Bioengenharia. Área de Especialização de Engenharia Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

A região de Lages/SC tem no agronegócio florestal sua principal atividade econômica. Decorrente dessa atividade, significativos volumes de resíduos são gerados, vislumbrando-se a sua utilização para a produção de energia. Diversos segmentos produtivos passaram a utilizar a biomassa como fonte de geração de energia, provocando significativas alterações nesse mercado. Assim, o objetivo central da pesquisa foi caracterizar a cadeia produtiva de energia, a partir de biomassa de origem florestal, na região de Lages/SC, visando identificar e prospectar o comportamento futuro dos fatores críticos, bem como as demandas de capacitação e de pesquisas que visem o melhor desempenho competitivo desta. Utilizou-se como metodologia o modelo de análise proposto por Castro et al (1998) e Castro (2002), e para a prospecção utilizouse a abordagem do foresight, desenvolvido através da projeção de especialistas com base no seu próprio conhecimento, mediante a aplicação de um questionário Delphi. As principais conclusões foram: a) verificou-se que o segmento da produção florestal está centrado na produção de madeiras da espécie pinus, com alta integração vertical, elevado nível tecnológico e sua maior preocupação deve-se à pequena produção não integrada à indústria, às restrições em função da legislação ambiental e à evolução da área plantada; b) o segmento da indústria, com exceção da celulose e papel, apresenta deficiências no que se refere à tecnologia, gestão de processos e qualificação dos recursos humanos e não possui ações de planejamento coletivo visando uma reestruturação para a melhoria de suas condições de competitividade; c) para o segmento de geração de energia de biomassa, verificou-se uma tendência de aumento dos investimentos, visando o aproveitamento dos resíduos florestais e das indústrias de base florestal para a geração de energia térmica e elétrica, sendo que, um dos fatores determinantes é a identificação da disponibilidade e do potencial de geração de resíduos na região; d) o tratamento não adequado dispensado aos resíduos florestais e industriais é uma das dificuldades atuais que limitam seu aproveitamento como matéria-prima para a geração de energia; e) existem várias organizações presentes na região que fornecem informações, suporte científico e tecnológico e representação setorial à cadeia, entretanto, vinculadas, principalmente, às empresas de maior porte; f) existe um ambiente institucional favorável à utilização dos resíduos de origem florestal para a produção de energia, sobretudo em função da escassez dos combustíveis fósseis e pela crescente busca por recursos renováveis; e g) a análise diagnóstica e prospectiva dos fatores críticos ao desempenho da cadeia produtiva permitiu identificar necessidades de pesquisas, de capacitação e de ações coletivas, as quais poderão subsidiar gestores públicos e privados na elaboração de ações de planejamento estratégico.

Submitted by Aureo Evangelista Santana Junior null (santanaaureo2@gmail.com) on 2018-11-13T12:24:24Z No. of bitstreams: 1 tese aureo repositorio.pdf: 2007737 bytes, checksum: 2abcca8b951f16655e8cbc4a7ab624bb (MD5) / Rejected by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: 1- O agradecimento à CAPES deve ter a seguinte redação: O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001 Agradecemos a compreensão. on 2018-11-14T15:53:30Z (GMT) / Submitted by Aureo Evangelista Santana Junior null (santanaaureo2@gmail.com) on 2018-11-19T22:01:42Z No. of bitstreams: 1 tese aureo repositorio.pdf: 2007800 bytes, checksum: d9f18214f4ad0fe7bf0633aa89df7418 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-11-20T13:26:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santana_junior_ae_dr_jabo.pdf: 2007800 bytes, checksum: d9f18214f4ad0fe7bf0633aa89df7418 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-20T13:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santana_junior_ae_dr_jabo.pdf: 2007800 bytes, checksum: d9f18214f4ad0fe7bf0633aa89df7418 (MD5) Previous issue date: 2018-08-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A importância da recuperação de recursos da vinhaça de cana-de-açúcar para fins de produção de energia associado à sua destinação adequada é uma política pública atual para o setor sucroenergético. Os reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF) têm vantagens construtivas, econômicas, operacionais e de desempenho no tratamento de efluentes complexos, mas ainda não foram estudados com a vinhaça. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar quatro RAHLF, em série (R1, R2, R3 e R4) no tratamento da vinhaça, com carga orgânica volumétrica (COV) 5 até 45 g DQOtotal (L d)-1 no R1 e com o uso da recirculação do efluente do R4. Com os RAHLF em série ocorreu estabilidade e, após a primeira entressafra, a retomada do sistema de tratamento, com aumento gradual da COV até valores elevados, foi bem sucedida. A partida do sistema com COV elevada, na segunda entressafra, provocou acidificação dos reatores e com a manutenção da recirculação do efluente a alcalinidade e o pH foram novamente apropriados para a digestão anaeróbia, o sistema foi recuperado e alcançou estabilidade. As maiores remoções de DQOtotal e produções de metano ocorreram no R1 e R2; no entanto, o R3 e R4 contribuíram para melhorar a estabilidade do sistema e atingir eficiência (60%) e conversão (0,24 L CH4 (g DQO removida)-1) mais altas sob COV elevada. As produções volumétricas de metano aumentaram com a COV e foram máximas com 20,0 g DQOtotal (L d)-1 no R1, alcançando valor de 1,07 L CH4 (L d)-1 no sistema e biogás com 60 a 80% de CH4. Nestas condições verificaram-se concentrações similares de micro-organismos dos domínios Bacteria e Archaea (108 a 109 cópias do gene 16S rDNA/g SV) indicando situação favorável para o processo anaeróbio. Predominaram arquéias metanogências acetotróficas e mixotróficas da ordem Methanosarcinales (107 a 109 cópias do gene 16S rDNA/g SV) seguidas das hidrogenotróficas da ordem Methanomicrobiales (104 a 107 cópias do gene 16S rDNA/g SV) demonstrando que a produção de metano ocorreu por ambas as vias. Para realizar a metanogênese acetotrófica, as maiores concentrações de arquéias, no R1, R2 e R4, foram da família Methanosaetaceae (107 cópias do gene 16S rDNA/g SV). / The recovery importance of sugarcane vinasse resources for energy production associated with the proper destination is a current public policy for the sucroenergetic sector. Horizontal anaerobic reactors with fixed bed (HARFB) have constructive, economic, operational and performance advantages in the complex effluents treatment, but have not yet been studied with vinasse. Thus, the aim of this work was to evaluate the performance of four HARFB in series (R1, R2, R3 and R4) in the vinasse treatment, with organic loading rate (OLR) gradual increase 5 up to 45 gtotal COD (L d)-1 in R1 and effluent recirculation after R4 output. The HARFB in series showed stability and the resumption of the treatment system after first stopping offseason was successful with a gradual increase of OLR to high values. The restart of the system with high OLR, after second offseason stoping, caused acidification of the reactors and, with the effluent recirculation maintenance, alkalinity and pH were again appropriate for anaerobic digestion and the stability was recovered. The highest COD removals and methane productions occurred in R1 and R2; however, R3 and R4 contributed to improve system stability and achieve efficiency (60%) and conversion (0.24 L CH4 (g COD removed)-1) highest under high OLR. The volumetric methane production increased with OLR, reaching a value of 1.07 L CH4 (L d) -1 in the system and biogas with 60 to 80% of CH4, under highest OLR of 20.0 g DQOtotal (L d) -1 in R1. Under these conditions, similar concentrations of microorganisms of the Bacteria and Archaea domains (108 to 109 copies of the 16S rDNA / g VS gene) were found, which indicates a favorable situation for the anaerobic process. The methanogenic acetotrophic and mixotrophic archaeas were predominate - order Methanosarcinales (107 to 109 16S rDNA gene copies / g VS), followed by the hydrogenotrophic - order Methanomicrobiales (104 to 107 16S rDNA gene copies / g VS), demonstrating that the methane production occurred in both pathways. In order to perform acetotrophic methanogenesis, the highest concentrations of archaeas in R1, R2 and R4 were from the Methanosaetaceae family (107 16S rDNA gene copies / g VS).

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-28T19:12:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) RAFAELFOREST.pdf: 1072131 bytes, checksum: 59386797f58cdc4ccadd66467fb53451 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T19:12:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) RAFAELFOREST.pdf: 1072131 bytes, checksum: 59386797f58cdc4ccadd66467fb53451 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / The impact of the production of cane sugar versus other food production has been discussed globally, emphasizing equity in land use in the supply of these products - food and fuel. This approach also interferes in the form of composition of land structure that houses the products offered and demanded by individuals. This concern is related to a significant contribution in food production that Brazil has, linked to potential raised for biofuel production, especially in states with large tracts of land . In this sense, the general objective of this research was to analyze the change in use land - food for biofuels - affects food security in the state of Mato Grosso do Sul (MS). To achieve this purpose unleashed three specific objectives, namely: to determine the dynamics of land use between sugar cane and other food crops in the state of Mato Grosso do Sul; Identify the composition of land structure in the state of Mato Grosso do Sul; and examine whether there was a change in the agrarian structure in Mato Grosso do Sul. To respond to the purpose we used the Shift-Share model, which has examined the cultures that has the ability to replace certain crops. Following held the Pearson correlation and Spearman correlation, aiming to find out which one best illustrated the relationship between cultures. With regard to land ownership, we adopted the specialization indicators - Location Quotient, coefficient of specialization and Theil index, and later a historical series analysis of formatting the number of establishments and their areas in order to monitor their progress. The results showed that while the expansion of cultivation of cane sugar in the state of Mato Grosso do Sul has affected the food production areas, yet does not compromise food safety. / O impacto da produção de cana-de-açúcar versus produção de outros alimentos vem sendo discutido em âmbito global, enfatizando a equidade no uso da terra na oferta destes produtos – alimentos e combustíveis. Essa abordagem interfere ainda na forma de composição da estrutura fundiária em que abriga os produtos ofertados e demandados pelos indivíduos. Essa preocupação está relacionada à expressiva contribuição na produção de alimentos que o Brasil possui, atrelada ao potencial suscitado para produção de biocombustíveis, principalmente em estados com grandes extensões de terra. Nesse sentido, o objetivo geral dessa pesquisa foi analisar se a mudança no uso da terra - alimentos por bicombustíveis - afeta a segurança alimentar no estado de Mato Grosso do Sul (MS). Para alcançar tal finalidade desencadearam-se três objetivos específicos, a saber: verificar a dinâmica no uso da terra entre a cana de açúcar e a demais culturas alimentares no estado de Mato Grosso do Sul; Identificar a composição da estrutura fundiária no estado de Mato Grosso do Sul; e analisar se houve uma alteração da estrutura fundiária no estado de Mato Grosso do Sul. Para responder ao objetivo proposto foi utilizado o modelo Shift-Share, que dispõe examinar as culturas que tem a aptidão de substituir determinadas lavouras. Na sequência realizou-se a Correlação de Pearson e a Correlação de Spearman, com intuito de averiguar qual delas ilustrava melhor a relação entre culturas. Com relação a estrutura fundiária, adotou-se os indicadores de especialização – Quociente Locacional, Coeficiente de Especialização e Índice de Theíl e, posteriormente, uma análise de série histórica da formatação do número de estabelecimentos e suas áreas a fim de acompanhar a evolução dos mesmos. Os resultados mostraram que embora a expansão da cultura de cana-de-açúcar no estado de Mato Grosso do Sul tenha afetado as áreas de produção de alimentos, ainda não compromete a segurança alimentar.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Augustinho_Borsoi.pdf: 946334 bytes, checksum: 3830973e363901f9e916e0746cf6fec0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plants spaced by an equal distance compete minimally for nutrients, light and other factors, thus, proper spatial distribution of the plants is essential to maximize the performance of the crop. In this sense, the aim of this study was to evaluate the agronomic and technological performance of sweet sorghum at different row spacings and plant densities. The experiment was conducted in the experimental area of the State University of West Paraná (UNIOESTE) in Marechal Candido Rondon-PR, in the summer crop of 2013/2014 and second crop of 2014/2015. The experimental design consisted of randomized blocks in a 4x4 factorial scheme, with four spacings (0.25, 0.5, 0.8 and 1.0 m between rows) and four plant densities (50, 75, 100 and 125 thousand plants ha-1). We evaluated the following parameters: plant height, stem diameter, number of tillers, number and length of internodes, total dry mass, productivity and Brix content. In the second crop we also assessed the percentage of saccharose and the total sugar recoverable. The results showed the influence of row spacing on the production of stems and plant dry mass. Smaller spacings provided better results in both seasons (2013/14 and 2014/15). In the second crop, the production of stems ranged from 12.2 to 50.8 t ha-1 in 2013 and from 9 to 51 t ha-1 in 2014. As for the normal growing season 2013/14, the average production of stems was 92.67 t ha-1, whereas in the season 2014/15 production was 83.32 t ha-1. There was no significant difference (p ≤ 0.05) in what concerns to Brix in the summer crops (average 20.5 °Bx) and in the second crop the average Brix content was 12.2 °Bx. Smaller spacings resulted in better agronomic characteristics and technological / Plantas espaçadas de forma equidistante competem minimamente por nutrientes, luz e outros fatores e a adequada distribuição espacial das plantas é essencial para maximizar o desempenho da cultura. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características agronômicas e tecnológicas do sorgo sacarino em diferentes espaçamentos entre linhas e densidades de plantas. O experimento foi conduzido na área experimental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), em Marechal Cândido Rondon-PR, nas de verão de 2013/2014 e 2014/2015 e na segunda safra no ano de 2013 e 2014. Foi utilizado delineamento de blocos ao acaso em esquema fatorial (4x4), com quatro espaçamentos (0,25; 0,5; 0,8 e 1,0 m entre linhas) e quatro densidades de plantas (50; 75; 100 e 125 mil plantas ha-1). Foram avaliadas a altura de plantas, diâmetro de colmo, número de perfilhos, número de internódios, comprimento de internódios, massa seca total, produtividade e teor de Brix. Na segunda safra também foram avaliadas o POL (sacarose aparente) e ATR (açúcares totais recuperáveis). Os resultados demonstraram influência do espaçamento entre linhas sobre a produtividade de colmos e massa seca de planta, onde espaçamentos menores proporcionaram melhores resultados na safra 2013/14 e 2014/15. Para a segunda safra, a produtividade de colmos variou entre 12,2 a 50,8 t ha-1 na safra 2013 e de 9 a 51 t ha-1 na safra 2014. Já para a safra normal 2013/14, a produtividade média de colmos foi de 92,67 t ha-1 e 83,32 t ha-1 na safra 2014/15. Não foi verificada diferença significativa (p ≤ 0,05) para a variável Brix nas safras de verão (média 20,5 graus Brix), já na segunda safra o Brix médio foi 12,2. Menores espaçamentos resultam em melhores características agronômicas e características tecnológicas