O objetivo na pesquisa foi investigar as dimensões sob as quais a Ciência, a Mídia e o Governo de diferentes países configuraram o macroambiente para os biocombustíveis líquidos ao longo do tempo. Utilizando a Teoria da Análise Ambiental, da área de planejamento estratégico, e as teorias da área da comunicação (Agendamento, Enquadramento e Priming), apoiando-se numa revisão das interações entre Ciência, Mídia e Governo, foram definidas nove dimensões macroambientais, sob as quais a temática dos biocombustíveis líquidos pode ser enquadrada: Agronômica, Ambiental, Cultural, Econômica, Geopolítica, Legal, Política, Social e Tecnológica. Neste estudo, foram formulados seis conjuntos de hipóteses, na investigação das semelhanças e diferenças entre os meios de expressão de um mesmo país e entre os diferentes países. Como espaços geopolíticos de estudo, foram selecionados os três países maiores produtores de biocombustíveis líquidos no presente: Alemanha, Brasil e Estados Unidos. Para análise, foram coletados documentos textuais em formato eletrônico de cada país ao longo de dez anos (1997 a 2006). A busca dos documentos foi feita em bases de publicações científicas, em páginas dos governos na rede mundial de computadores e em arquivos eletrônicos dos jornais selecionados, a partir de palavras-chave relacionadas aos tipos de biocombustíveis líquidos mais importantes no presente. Os 9.343 documentos selecionados foram armazenados em nove bases de dados, construídas e preparadas utilizando-se o software QDA Miner. Para extrair o conhecimento das bases textuais, foi elaborada uma estrutura de análise constituída pelas dimensões macroambientais e os seus respectivos conjuntos de “palavras-d”, as quais foram definidas a partir da sua freqüência de uso em publicações científicas dos campos do conhecimento, respectivos a cada dimensão. Aplicando-se a estrutura de análise ao módulo WordStat® do software SimStat®, foi feita a Mineração em Textos nas bases de dados. As hipóteses de semelhança ou diferença entre as respectivas expressões em cada dimensão, em cada tipo de documento e em cada país foram testadas por meio de Testes de Aderência e Homogeneidade, além do uso do Coeficiente de Similaridade de Jaccard. Os resultados mostraram que as dimensões macroambientais predominantes, sob as quais a temática dos biocombustíveis líquidos tem se expressado de modo similar na Ciência dos três países, são: Ambiental, Tecnológica e Agronômica. Nos documentos do Governo da Alemanha predominaram as dimensões: Tecnológica, Geopolítica e Ambiental, enquanto que nos documentos do Governo do Brasil predominaram as dimensões: Tecnológica, Geopolítica, Econômica e Ambiental, com amplo domínio da dimensão Tecnológica. Por outro lado, nos documentos do Governo dos Estados Unidos, predominaram as dimensões: Ambiental, Tecnológica e Agronômica. Com relação aos resultados observados nos documentos da Mídia alemã predominaram as dimensões: Geopolítica, Econômica e Agronômica. Na Mídia brasileira predominaram as dimensões: Econômica, Tecnológica, Política e Geopolítica. Na Mídia norte-americana predominaram as dimensões: Econômica, Ambiental, Geopolítica e Política. Os resultados indicam a existência de diferenças entre a Ciência, a Mídia e o Governo de cada país analisado, sendo que o grau de similaridade é maior entre as expressões da Ciência e dos Governos. Assim, a produção e o uso dos biocombustíveis líquidos evoluem num macroambiente determinado por vetores de diferentes dimensões dominantes, de acordo com as particularidades de cada espaço geopolítico. O reconhecimento destas diferenças pode ter ser relevante para o desenho de estratégias para a promoção da produção e do uso de biocombustíveis líquidos nos diferentes países e mercados. / The objective of this research was to investigate the dimensions in which Science, Media and Government of different countries determined the macroenvironment in which liquid biofuel production and use evolved during time. By applying the Environmental Analysis Theory, from the field of strategic planning, and theories of the field of the communication sciences (Agenda Setting, Framing and Priming), supported by a review of the interactions between Science, Media and Government, nine macrodimensions were defined, in which the subject of liquid biofuels production and use can be framed: agronomic, environmental, cultural, economic, geopolitical, legal, political, social and technological. In this study, six group of hypothesis were presented for the test for similarities and differences between the different vehicles of expression of the same or of different countries. For the study of different geopolitical spaces, the three countries which currently present the highest production of liquid biofuels were selected namely Germany, Brazil and the United States. For analysis, electronic text documents were selected from each country, published during ten years (from 1997 to 2006). The search for documents was carried out in bases of scientific publications and in websites of governments and of selected newspapers, using keywords related to the liquid biofuels mostly used currently. The 9,343 documents selected were downloaded onto nine data-bases, formatted by the QDA Miner software. For knowledge extraction from textual data-bases, a structural analysis framework was constructed considering the nine macroenvironmental dimensions selected and the sets of corresponding “d-words”, as derived from collections of scientific publications of each of the fields of knowledge, respectively to each dimension. Text mining was carried out in the data-bases, according to the analytical framework with the help of WordStat® module of the software SimSat®. The similarity or difference hypothesis between the respective expressions in each dimension, in each kind of document, and in each country, were verified by the Adherence and Homogeneity Test and by determination of the Jaccard’s Similarity Coefficient. Results showed that the predominant macroenvironmental dimensions, in which the subject of liquid biofuels has been expressed in Science documents, similarly in the three countries studied, are: Environmental, Technological and Agronomic. In the documents of the Government of Germany predominated the dimensions: Technological, Geopolitical and Environmental, whereas in the documents of the Government of Brazil predominated the dimensions: Technological, Geopolitical, Economic and Environmental, with ample dominance of the Technological dimension. On the other hand, in the documents of the Government of the United States predominated the dimensions: Environmental, Technological and Agronomic. Regarding the documental analysis of the Media, in the German Media predominated the dimensions: Geopolitical, Economic and Agronomic. In the Brazilian Media predominated the dimensions: Economic, Technological, Political and Geopolitical. In the North-American Media predominated the dimensions: Economic, Environmental, Geopolitical, and Political. The results indicate the occurrence of differences between Science, Media and Government of each country analysed, the degree of similarity being higher in the expressions of Science and Government. Therefore, the production and the use of liquid biofuels evolve in a macroenvironment determined by different, dominant macroenvironmental vectors, according to the singularities of each particular geopolitical space. The recognition of these differences can be of relevance for designing strategies for the promotion of production and use of liquid biofuels in different countries and markets.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-27T21:40:27Z No. of bitstreams: 1 BRANDALISE JN -2018 Avaliação ecotoxicológica da cinza de casca de arroz - Dissertação.pdf: 2425096 bytes, checksum: 81e4557ae87c789ad060b5901d03910e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-31T18:59:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BRANDALISE JN -2018 Avaliação ecotoxicológica da cinza de casca de arroz - Dissertação.pdf: 2425096 bytes, checksum: 81e4557ae87c789ad060b5901d03910e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRANDALISE JN -2018 Avaliação ecotoxicológica da cinza de casca de arroz - Dissertação.pdf: 2425096 bytes, checksum: 81e4557ae87c789ad060b5901d03910e (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / O arroz (Oryza sativa, L.) é o segundo alimento mais consumido no mundo, ao ser beneficiado produz a casca de arroz, que corresponde a ± 23%, do peso do arroz em grão. Seu uso como fonte de energia renovável tem crescido nas últimas décadas e consequentemente a gera a cinza de casca de arroz que equivale a ± 4% do peso do grão de arroz em casca. Embora a incorporação ao solo da CCA seja considerada favorável ambientalmente, na prática ela é depositada nas proximidades das lavouras ou em aterros, permanecendo exposta a ação dos fatores climáticos, responsáveis por promover a dispersão e acarretar impactos ambientais indesejados aos ecossistemas além de por em risco a saúde humana. Neste cenário, o projeto tem por objetivo avaliar o potencial ecotoxicológico das CCAs, oriundas de três diferentes processos de queima, utilizando-se para tanto da análise dos constituintes físicos e químicos da CCA, o índice de germinação, como variável resposta dos bioindicadores Lactuca sativa L (alface); Allium cepa (cebola) e Brassica oleracea (repolho) para qualificar a fitotoxicidade e o teste Allium cepa L. para avaliar a citotoxicidade e a genotoxicidade. Os resultados evidenciaram que as cinzas dos distintos processos apresentaram na sua composição elementos com diferentes concentrações, teores e índices que as tornam diferentes entre si. Na avaliação da ação fitotóxica das variáveis independentes Al, Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Ti, umidade, matéria orgânica e pH sobre os bioindicadores alface, cebola e repolho houve uma redução significativa do índice de germinação da alface (63.66%), cebola (30.87%) e repolho (37.55%), no tratamento do processo II, que apresentou uma correlação de causa e efeito positiva significativa do Cu via matéria orgânica e pH, sugerindo com isso que entre outros fatores, que se deva a maior concentração de Cu e aos menores valores da matéria orgânica e pH presentes no processo II na comparação com os processos I e III. Na avaliação da citotoxicológica, teste Allium cepa L., observou-se uma inibição do índice mitótico no processo II, na comparação com o tratamento controle da ordem de 35.5%, debitada ao efeito do AL numa ação sinérgica com o Cu. Os resultados das investigações de genotoxicidade não foram significativos demonstrando que inexistem substâncias com potencial tóxico capaz de interferir no material genético. Conclui-se que as CCAs do processo II apresentam características bioativas de efeito fitotóxicos sobre a alface, cebola e repolho e citotóxico para a cebola. Os resultados podem contribuir na compreensão dos mecanismos de interação com o meio ambiente e na tomada de decisão do destino final adequado da CCA. / Rice (Oryza sativa, L.) is the second most consumed food in the world, and when being benefited it produces the husk, which corresponds to ±23% of the rice grain weight. Its use as a source of renewable energy has increased in the last decades and, consequently, the generation of rice husk ash, which accounts for ± 4% of the rice grain weight as husk. Although the incorporation of the RHA (CCA) to the ground is considered environmentally favorable, in practice, it is placed near crops or in landfills, being exposed to the actions of climate factors, responsible for promoting its spread and causing not desirable environmental impact on ecosystems, besides the risks to human health. In this scenario, the project has the objective to evaluate the RHA ecotoxicological power from three different types of burn, using the analysis of RHA physic and chemical constituents, the germination index, and as variables answers the bioindicators Lactuca sativa L. (lettuce), Allium cepa (onion), and Brassica oleracea (cabbage), to qualify the phytotoxicity and Allium cepa L. to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity. The results evidenced that the ashes of the different processes presented in their composition elements with different concentrations, contents and indices that make them different from each other. In the evaluation of the phytotoxic action of the independent variables Al, Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Ti, moisture, organic matter and pH on the lettuce, onion and cabbage bioindicators there was a significant reduction of the germination index of the lettuce (63.66%), onion (30.87%) and cabbage (37.55%), in the treatment of process II, which showed a correlation of significant positive cause and effect of Cu via organic matter and pH, suggesting that among other factors , due to the higher concentration of Cu and the lower values of organic matter and pH present in process II in comparison with processes I and III. In the evaluation of the cytotoxicological test Allium cepa L., an inhibition of the mitotic index in process II was observed in the comparison with the control treatment of the order of 35.5%, due to the effect of Al on a synergistic action with Cu. The results of genotoxicity investigations were not significant, showing that there are not substances with toxic power capable to interfere the genetic material. It was concluded that the RHA of process II presented bioactive characteristics with phytotoxic effect on lettuce, onion and cabbage, and cytotoxic on onion. The results can contribute to the comprehension of interaction

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Pesquisa sobre Bioenergia Oriental e suas possÃveis relaÃÃes com os cursos superiores de EducaÃÃo FÃsica. A tese busca a inclusÃo de conceitos relacionados à visÃo oriental da Bioenergia nos currÃculos dos cursos superiores de EducaÃÃo FÃsica, buscando contribuir com a percepÃÃo de corpo/mente como indissociÃveis. A introduÃÃo apresenta um breve percurso pessoal de envolvimento do autor com o tema. O capÃtulo I fornece esclarecimentos acerca das diferenÃas iniciais sobre Bioenergia Ocidental e Oriental, para entÃo ingressar em anÃlise epistemolÃgica ocidental. Esta anÃlise trata do nascimento da ciÃncia grega, problemas da medievalidade, do mÃtodo cartesiano com Ãnfase no divÃrcio entre corpo e mente, e de alguns sÃrios problemas ainda nÃo resolvidos: os problemas da hipÃtese, do controle das variÃveis e da induÃÃo. O capÃtulo se finda com possibilidades curriculares da EducaÃÃo FÃsica. O capÃtulo II apresenta a epistemologia oriental, levantando as noÃÃes sobre a ciÃncia do Extremo Oriente, e abordando os conceitos de Tao, Yin e Yang, para posteriormente ingressar no cerne da Bioenergia Oriental: o conceito de Ki. A partir do Ki, aborda-se o teste manual do cÃrculo de energia, que à uma forma direta de analisar diminuiÃÃes locais de Ki; explica-se a Teoria dos Meridianos e suas possibilidades de atuaÃÃo prÃtica, visto que a mesma serve de base para diversas terapias, como a acupuntura e shiatsu; e apresenta-se as relaÃÃes da Bioenergia com a respiraÃÃo, como as realizadas na arte-marcial Hapkido, uma respiraÃÃo que estimula o Ki, aquecendo e energizando o organismo. Posteriormente sÃo apresentados os estudos realizados com a energia Hado. Por fim, apresenta dificuldades epistemolÃgicas e algumas possibilidades para a EducaÃÃo FÃsica em busca desta conexÃo perdida entre corpo-mente.

Esse trabalho investigou a influência de diferentes origens e pré-tratamentos do inóculo na produção de biohidrogênio em reatores anaeróbios de leito fixo e fluxo ascendente. Aparas de polietileno de baixa densidade foram usadas como material suporte para fixação da biomassa e os reatores foram operados com 2 h de tempo de detenção hidráulica (TDH) e a 25ºC, alimentados com efluente sintético a base de sacarose. Duas fontes de inóculo foram estudadas: lodo anaeróbio de reator UASB aplicado ao tratamento de água residuária de abatedouro de aves (D) e lodo anaeróbio de reator UASB aplicado ao tratamento de água residuária de suinocultura (S); além da autofermentação (A), quando não há nenhum inóculo no reator. Além disso, dois tipos de pré-tratamento térmico (T) e ácido (A) foram avaliados. Os rendimentos de hidrogênio foram de 2,1, 2,0, 2,0,1,0, 1,0, 0,7, 0,7 mol \'H IND.2\' mol-1 sacarose quando os reatores foram inoculados com A, DT, DA, D, SA, ST e S, respectivamente. Nessa nomenclatura, a primeira letra se refere à origem do inóculo e a segunda, ao pré-tratamento. Embora hidrogênio (20-78%) e dióxido de carbono (21-55%) tenham sido os principais produtos no biogás, metano foi detectado nos reatores inoculados com D, DA, S, ST e SA no início e no final da operação. A produção volumétrica máxima de hidrogênio (61,6 mL \'H IND.2\' h-1.L-1) foi obtida quando DA foi usado com inóculo. Porém, o menor valor (15,1 mL \'H IND.2\' h-1.L-1) foi observado usando o inóculo S. Quando o reator não foi inoculado (A), a produção volumétrica de hidrogênio foi 47,3 mL \'H IND.2\' h-1.L-1. Etanol, ácido butírico e acético foram os principais produtos \'metabólicos detectados na fase líquida. Em resumo, os resultados demonstraram que há influência da origem e do pré-tratamento do inóculo em todos os parâmetros analisados. Inóculos sem pré-tratamento resultaram em menor rendimento de hidrogênio do que os observados nos experimentos com inóculos pré-tratados devido a seleção das bactérias produtoras de hidrogênio (BPH). Ademais, embora o pré-tratamento térmico tenha gerado os maiores valores de rendimento, o pré-tratamento ácido resultou em uma operação mais estável com os maiores valores médios. A autofermentação teve desempenho semelhante aos DT e DA e pode ser uma alternativa para a produção biológica de hidrogênio, pois seleciona as BPH naturalmente. / This paper investigated the influence of different inoculums and pretreatment of seed sludge on the biohydrogen production in up-flow anaerobic fixed-bed reactors. Particles of low-density polyethylene were used as support for biomass attachment and the reactor was operated with hydraulic retention time (HRT) of 2 h at 25ºC, fed with a sucrose-based synthetic wastewater. Two sources of inoculums were studied: anaerobic sludge from an UASB (up-flow anaerobic sludge blanket) reactor applied to treat poultry slaughterhouse wastewater (Sl) and anaerobic sludge from an UASB reactor treating swine wastewater (Sw), besides the autofermentation (A), with no inoculation of the reactor. In addition, two kinds of pretreatment heat (He) and acid (Ac) shock were evaluated. Hydrogen yields were 2.1, 2.0, 2.0,1.0, 1.0, 0.7, 0.7, mol \'H IND.2\' mol-1 sucrose when the reactors were inoculated with A, SlHe, SlAc, SwAc, Sl, Sw, and SwHe, respectively. In this nomenclature, the first two letters refer to source and the others refer to pretreatment. Although hydrogen (20-78%) and carbon dioxide (21-55%) have been the main gaseous products in the biogas, methane was detected in Sl, SlAc, Sw, SwHe and SwAc at the beginning and in the last days of the operation. Optimal \'H IND.2\' production rate (61.6 mL \'H IND.2\' h-1 L-1) was obtained when SlAc was used as seed sludge. On the other hand, the smallest value (15.1 mL \'H IND.2\' h-1 L-1) were observed using Sw inoculums. When the reactor was not inoculated (A), \'H IND.2\' production rate was 47.3 mL \'H IND.2\' h-1 L-1. Ethanol, butyric acid and acetic acid were the main soluble products detected in the liquid phase. In summary, the results have demonstrated that there are influences of the source and the pretreatment of the seed sludge in all parameters analyzed. Inoculums without pretreatment resulted in hydrogen productivity lower than those observed for experiments with pretreated inoculums due the selection of hydrogen producing bacteria (HPB). Furthermore, although the heat shock has generated the highest values of hydrogen yield, the acid-shock provided more stable operation with the highest average values. Besides, the autofermentation had almost the same performance than SlAc and SlHe and could be an alternative for biological hydrogen production due to natural selection of HPB.

O etanol (álcool etílico) tem sido cada vez mais estudado e testado como combustível alternativo para substituição do uso de alguns derivados de petróleo em motores de combustão interna. O presente trabalho procura abordar o emprego do etanol na forma vaporizada em motores do ciclo Otto, objetivando a obtenção de melhores níveis de rendimento térmico total. Deste modo, um motor para teste de octanagem (motor CFR) foi equipado com um vaporizador de álcool instalado no coletor de escapamento, e após uma série de ensaios, várias análises puderam ser feitas. Essas considerações procuraram se ater a aspectos como rendimento térmico, relação ar/combustível, ângulo de avanço da centelha, temperatura de escape, assim como potência e eficiência volumétrica, levando em conta, sempre, a sua influência no funcionamento geral do motor. Ficou constatado que o motor movido a etanol vaporizado apresenta rendimento consideravelmente maior, menor consumo de combustível e funcionamento mais suave que aqueles verificados quando o mesmo motor e alimentado com álcool líquido. / The ethanol (ethyl alcohol) has been studied more and more as alternative fuel to replace some petroleum derivatives for internal combustion engines. The attached study examines the application of vaporized ethanol for Otto cycle engines, searching for better levels of total thermal efficiency. Therefore, an engine for test of octane number (CFR motor) was equipped with an alcohol vaporizer installed inside the escape pipe, and after many experiences, several analysis were made. The various analysis included aspects as thermal efficiency, air/fuel ratio, advance ignition, escape temperature, power and volumetric efficiency, always considering their influence on the operation of the engine. It was confirmed that the engine moved by vaporized ethanol presents higher thermal efficiency, smaller fuel consumption and smoother working than in case of alimentation by liquid alcohol.

O álcool etílico ou etanol vem se tornando, neste novo século, uma importante referência para estudos e aplicações que procuram um combustível alternativo ao uso de derivados de petróleo em motores de combustão interna. Neste trabalho, o uso do etanol vaporizado pelos gases de escape em motores do ciclo Otto busca a obtenção de melhores níveis de rendimento térmico e emissões de poluentes. Assim sendo, um motor de 1.0 litro foi montado em laboratório com um trocador de calor instalado ao lado do coletor de escapamento, e uma série de testes foram feitos, possibilitando uma cuidadosa análise quanto a rendimento térmico, relação ar/álcool, ângulo de avanço da centelha, temperatura de escape e gases de emissão, entre outros aspectos. Conclui-se que o motor a álcool vaporizado, em certos regimes de funcionamento, apresenta rendimento maior e emissões menores que aqueles verificados no motor a álcool líquido. / The ethyl alcohol or ethanol is becoming, in this new century, an important reference for studies and applications that search for an alternative fuel to be used in internal combustion engines, replacing oil derivatives. In this study, an Otto cycle engine is fueled with ethanol vaporized by the exhaust gases, aiming for better levels of thermal efficiency and exhaust emissions. Therefore, a 1.0 liter engine with a heat exchanger connected to the exhaust manifold was prepared in a test bench, and several tests were made, which allowed a criterious analysis about air/alcohol ratio, spark ignition time, exhaust temperature and exhaust emissions, and others. It was concluded that the engine fueled with vaporized alcohol presents, in some operation points, higher thermal efficiency and less emissions compared to the case of engine fueled with liquid alcohol.

A palha de cana-de-açúcar tem sido uma importante matéria prima para aumentar a produção de bioenergia no Brasil. Porém a dinâmica das emissões de gases de efeito estufa no campo devido à prática de remoção de palha ainda não é totalmente compreendida. O objetivo deste trabalho foi quantificar as emissões de GEE do solo devido à remoção da palha de cana-de-açúcar com e sem adição de nitrogênio. Foram realizados dois experimentos com câmaras amostrais de gás mantidas em condições naturais com quatro tratamentos: sem palha, 3, 6 e 12 Mg ha-1, os quais equivalem as intensidades de 100, 75, 50 e 0% de remoção. O primeiro foi conduzido por 180 dias sem adição de N e o segundo experimento conduzido por 100 dias, foi adicionado 80 kg ha-1 de N no sulfato de amônio e 32 kg ha-1 de N na vinhaça. Conjuntamente ao experimento 1, foi conduzido um ensaio de decomposição com as mesmas quantidades de palha limitadas por caixas plásticas sem fundo (0,3 x 0,5 m). No Experimento 1 a presença de palha aumentou 35 - 45% os fluxos acumulados N2O e CO2 em relação ao solo descoberto. O influxo de CH4 aumentou 40% na presença total de palha (12 Mg ha-1) em relação ao sem palha. O fator de emissão de N2O encontrado para a palha em decomposição foi de 0,02%. No Experimento 2 ocorreu uma intensificação das emissões devido à adubação nitrogenada, com isso as emissões em razão das quantidades de palhas não foram significantes. O fator de emissão médio foi de 0,42%. Os resultados indicam que a palha, sem N, possui um efeito na emissão de GEE e, que para manter o estoque de C do solo, é necessário a manutenção de pelo menos 6 Mg ha-1 para compensar as perdas de CO2 por respiração. Este trabalho contribuirá para os cálculos de pegada de carbono do bioetanol e na decisão da usina sobre a intensidade de remoção de palha de cana-de-açúcar para a produção de energia e etanol 2G / Sugarcane straw has been point out as an important feedstock to increase bioenergy production in Brazil However, the field greenhouse gas (GHG) emission dynamic due straw removing management is not completely understood yet. Two experiments were conducted with gas sampling chambers that was kept under natural conditions with four treatments: bare soil, 3, 6 and 12 Mg ha-1, which is approximately the equivalent of the 100, 75, 50 and 0 % intensities of removing. The first was conducted for 180 days without the N addition and the second experiment was conducted for 100 day and its was added 80 kg ha-1 N in ammonium sulfate and 32 kg ha-1 N in the vinasse. Parallely to the experiment 1, a decomposing trial was conducted with the same straw amounts in a side limited bottomless plastic boxes (0.3 x 0.5 m). In Experiment 1, the presence of straw increased 35-45% the N2O and CO2 accumulated flux compared to the bare soil. While the influx of CH4 increased by 40% in the maximum straw amount (12 Mg ha-1) compared to zero. The N2O emission factor found for the straw decomposition was 0.02%. In Experiment 2 occurred an intensification of emissions due to nitrogen fertilization which raised the average emission factor for 0.42%. Thus emission due straw quantities were not significant. The results indicate that the straw without N has an effect of GHG emissions, and in order to maintain the C stock in soil is need keep at least 6 Mg ha-1 of straw to compensate for the loss of CO2 thru respiration. This work will contribute to the bioethanol carbon footprint calculation and in the grower decision taking of straw removing intensity for energy and 2G ethanol

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-09T18:33:17Z No. of bitstreams: 2 Marcos_Lins2017.pdf: 1306769 bytes, checksum: e562bcb30c504f3ac5e0a7e12446e473 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-09T18:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Marcos_Lins2017.pdf: 1306769 bytes, checksum: e562bcb30c504f3ac5e0a7e12446e473 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of anaerobic reactors with energetic purposes is an effective decision-making to treat swine farming wastewater. But, the applied organic loading rate (OLR)must be correct, since itvaries according to the reactor configuration and other process conduction conditions, such as temperature. Thus, this trial aimed at showing the effect of OLR progression on biogas generation and quality of swine manure in anaerobic reactors as continuous stirred tank reactor (CSTR), covered lagoon digester (CLD) and upflow anaerobic sludge blanket (UASB).The experiment with CSTR reactor of 17-L useful volume, semicontinuously fed at 37 ± 1 °C, was divided into three phases. In the first phase, a constant OLR was applied with 1.0 g VS add L-1reactor d-1 until biogas productivity was stable. This occurred after the fortieth day of operation. In phase II, the OLR progressions had begun, starting with 2.0 g VS add. L-1reactor d-1 and after stabilizing biogas production rate, OLR was increased to 3.0 g VS add. L-1 reactor d-1. In phase III, OLR answers were 1.0, 1.9 and 0.7 g Vs add. L-1reactor d-1 and submitted in this order, according to the hydraulic retention time (HRT) in order to identify the relation among these variables. In the trial with CLD of 17-L useful volume, and semicontinuously fed, OLR answers were 0.3, 0.4 and 0.5 g VSadd. L-1reactor d-1, respectively. The experiment with theUASB reactor of 6.6-L useful volume, continuously fed at 37 ± 1 °C, was divided into two phases. In phase I, OLR answers were:1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 g VSadd L-1reactor d-1. In phase II, OLR answers were 0.5, 0.7, 1.0, 1.4, 1.6, 2.2, 2.9 and 8.4 g VS add. L-1reactor d-1.For CSTR reactor, the best results of methane content and biogas production rate was in OLR 1.9 g VS add. L-1reactor d-1 and HRT of 15 days, with 53 ± 10% (v v-1) and 0.7 ± 0.1 LNbiogas L-1reactord-1, respectively. In the experiment with CLD reactor, the best results of methane content and biogas production rate was in OLR 0.5 g VS add L-1reactor d-1 and HRT of 34 days, with 61 ± 5% (v v-1) and 0.3 ± 0.1 LN biogas L-1reactor d-1, respectively. For the UASB reactor, the best result of methane content and biogas production rate was in OLR 2.9 g VS add. L-1reactor d-1 and HRT of 1.5 days, with 74 ± 1% (v v-1) and 1.6 ± 0,5 LN biogas L-1reactor d-1, respectively. This research aimed at understanding the effect of OLR progression on the biogas production rate up from DS, establishing a relation among other variables that affect this biofuel production, contributing with important information to choose the most available reactor configuration to be settled in a full scale. / O uso de reatores anaeróbios com finalidades energéticas é uma forma eficiente para o tratamento de efluentes da suinocultura, desde que seja aplicada a correta carga orgânica volumétrica (COV), que varia de acordo com a configuração do reator e demais condições de condução do processo, tais como a temperatura. Assim, o objetivo deste trabalho é demonstrar o efeito de progressão da COV sobre a geração e qualidade do biogás a partir de dejetos de suínos em reatores anaeróbios do tipo:Continuous stirred tank reactor (CSTR), biodigestor de lagoa coberta (BLC) e Upflow anaerobic sludge blanket (UASB). O experimento com o reator CSTR de 17 L de volume útil, alimentado de forma semicontínua a 37 ± 1°C foi dividido em três fases. Na fase I, foi submetida COV constante de 1,0 g SV adic L-1 reator d-1 até estabilização da produção de biogás, que ocorreu a partir do quadragésimo dia de operação. Na fase II, iniciaram-se as progressões de COV, começando com 2,0 g SV adic. L-1reator d-1 e após estabilização da produtividade de biogás, a COV foi elevada para 3,0 g SV adic. L-1 reator d-1. Na fase III, as COV 1,0, 1,9 e 0,7 g SV adic. L-1reator d-1, submetidas nesta ordem, foram controladas pelo tempo de retenção de hidráulica (TRH), com o objetivo de identificar a relação entre essas variáveis. No experimento com o BLC de 17 L de volume útil, alimentado de forma semicontínua, foram submetidas as COV 0,3, 0,4 e 0,5 g SV adic L-1 reator d-1, respectivamente. O experimento com o reator UASB de 6,6 L de volume útil, alimentado de forma contínua a 37 ± 1°C, foi dividido em duas fases. Na fase I,foram submetidas as COV: 1,5, 2,0, 2,5 e 3,0 g SV adic L-1 reator d-1. Na fase II, foram submetidas as COV: 0,5, 0,7, 1,0, 1,4, 1,6, 2,2, 2,9 e 8,4 g SV adic L-1 reator d-1. Para reator CSTR, os melhores resultados de teor de metano e produtividade de biogás foram na COV de 1,9 g SV adic L-1 reator d-1 e TRH de 15 dias, com 53 ± 10% (v v-1) e 0,7 ± 0,1 LN biogás L-1 reator d-1, respectivamente. No experimento com o BLC, os melhores resultados de teor de metano e produtividade de biogás foram na COV 0,5 g SV adic L-1 reator d-1 e TRH de 34 dias, com 61 ± 5% (v v-1) e 0,3 ± 0,1 LN biogás L-1reator d-1, respectivamente. Para reator UASB, os melhores resultados de teor de metano e produtividade de biogás foram na COV 2,9 g sv adic L-1 reator d-1 e TRH de 1,5 dias, com 74 ± 1% (v v-1) e 1,6 ± 0,5 LN biogásL-1reator d-1, respectivamente. Esta pesquisa possibilitou compreender o efeito da progressão de COV sobre a produção de biogás a partir de DS, estabelecer relação com outras variáveis que afetam a produção deste biocombustível e contribuir com informações importantes para a escolha da configuração de reator, mais adequada para a implantação em escala real.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Willian Secco.pdf: 1974581 bytes, checksum: 429ddde6626b1b1db2dede74db8d187b (MD5) Previous issue date: 2013-02-08 / The biofuel has been assuming an incresingly important role on the environmental and economic impacts caused by fossil fuels. The biodiesel represents one of the most important biofuel in the current scenery of the expanding renewable fuels, in the energy matrix. The transesterification has prevailed as the companies, which produce this biofuel, most used process. Furthermore, the chicken oil, offal of the slaughtering industry, has good position to contribute with the expansion and diversification of biodiesel, in regions naturally vocationated by the development of the chicken slaughter industry. Moreover, this kind of oil does not compete with the food chain. The reaction of the chicken oil with short-chains alcohols using heterogeneous catalyst allow greatly the cost-cutting, by the fact that heterogeneous catalyst can be reusable in the process of the production of the biodiesel, and also because the chicken oil is an offal of low added value; the same does not occur with the homogeneous catalyst. Given this, the aim of this work was to evaluate some catalysts in the production of esters from the crude and neutral chicken oil. The following catalysts were evaluated: Amberlyst-15, Aberlite IR-120, KSF, ZnO, CaO e methanol as alcohol reagent. The preliminary reactions occurred at 60°C e 80°C, with 5% of catalyst relative to the mass of oil, time of reaction of 5 hours and molar ratio alcohol:oil of 9:1. In this conditions, the catalyst which showed higher conversions, around 77% in esters in the preliminary tests, was the calcium oxide (CaO). A pretreatment was made with the chicken oil, with the aim of improve its properties, reducing its acidity, and with that, a performance comparative outline was made between the crude oil and the neutral one. This comparision allowed the analysis of the use effect of heterogeneuous catalysts that preaches the benefits of using impure oils in biodiesel production reactions. New tests were made with the catalyst CaO by an experimental design in which 3 variables of the transesterification reaction were evaluated: temperature, molar ratio alcohol:oil, and percentage by weight of catalyst. The highest conversions were obtained in the order of 79.8% and 83% for crude and neutral oil respectively, in the conditions of 90ºC of temperature, molar ratio alcohol:oil of 6:1 and 4% in weight of catalyst. The kinetics of the reaction was also evaluated in the following conditions: temperatures of 40ºC, 60ºC and 80ºC, methanol molar ratio: 9:1 oil and 4% by weight of catalyst; in the kinetics tests were obtained conversions of up to 94.11% ester with reaction time of 24 hours. The obtained data of the best performance of the kinetics were used for the evaluation of the mathematical modeling. / Os biocombustíveis tem assumido um papel cada vez mais importante diante dos impactos ambientais e econômicos causados pelos combustíveis fósseis. O biodiesel figura como um dos mais importantes biocombustíveis no atual cenário de ampliação de combustíveis renováveis na matriz energética. A transesterificação tem prevalecido como sendo o processo mais empregado pelas indústrias produtoras desse biocombustível. Além disso, o óleo de frango, resíduo da indústria frigorífica, tem boas condições de contribuir com a ampliação e diversificação da oferta de biodiesel em regiões naturalmente vocacionadas pelo desenvolvimento da indústria de abate de frango. Ademais, esse tipo de óleo não compete com a cadeia de alimentos. A reação do óleo de frango com álcoois de cadeia curta empregando catalisadores heterogêneos possibilitam largamente a redução de custos, pelo fato de que catalisadores heterogêneos podem ser reutilizados no processo de produção de biodiesel, e também pelo fato de o óleo de frango ser um resíduo de baixo valor agregado; o mesmo não ocorre com a catálise homogênea. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi avaliar alguns catalisadores na produção de ésteres a partir do óleo de frango bruto e neutro. Foram avaliados os seguintes catalisadores: Amberlyst-15, Aberlite IR-120, KSF, ZnO, CaO e metanol como álcool reagente. As reações preliminares ocorreram a 60°C e 80°C, com 5% de catalisador em relação a massa de óleo, tempo de reação de 5 horas e razão molar álcool:óleo de 9:1. Nessas condições, o catalisador que apresentou maiores conversões, em torno de 77% em ésteres nos ensaios preliminares, foi o óxido de cálcio (CaO). Foi realizado um pré-tratamento com o óleo de frango, visando melhorar suas propriedades, reduzindo sua acidez, e com isso, esboçou-se um comparativo de desempenho entre o óleo bruto e o óleo neutro. Tal comparativo permitiu a análise do efeito do emprego de catalisadores heterogêneos que prega o benefício do uso de óleos impuros nas reações de produção de biodiesel. Foram realizados novos testes com o catalisador CaO por meio de um planejamento experimental no qual foram avaliados 3 variáveis da reação de transesterificação: temperatura, razão molar álcool:óleo, e percentagem mássica de catalisador. As maiores conversões obtidas foram da ordem de 79,8% e 83% para os óleos bruto e neutro respectivamente, nas condições de 90ºC de temperatura, razão molar álcool:óleo de 6:1 e 4% em massa de catalisador. Avaliou-se também a cinética da reação nas seguintes condições: temperaturas de 40ºC, 60ºC e 80ºC, razão molar metanol:óleo de 9:1 e 4% em massa de catalisador; nos ensaios cinéticos foram obtidos conversões de até 94,11% de éster com tempo reacional de 24 horas. Os dados obtidos do melhor desempenho da cinética foram empregados para a avaliação da modelagem matemática.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sidney de O Novaes Junior.pdf: 6661390 bytes, checksum: db911a668b5af886529a0d861278a4c1 (MD5) Previous issue date: 2013-08-09 / This study aimed to assess the potential growth of two species of microalgae ( Chlorella vulgaris and Scenedesmus subspicatus ) in two types of effluents ( humans and pigs ) in order to obtain lipids that could be converted into biodiesel . Such compounds must meet the specifications contained in Resolution No. 07 / 2008 of ANP . The effluents were collected in human Station Wastewater Treatment III , located in the city of Foz do Iguaçu / PR and swine effluent in Granja São Jorge ( Colombari ) , located in the municipality of São Miguel do Iguaçu / PR . Both were sent to laboratories for analysis IAP and NUCLEOTEC constatassem that the presence of nitrogenous and phosphatic and oils and greases total , respectively. The effluents were diluted to previously autoclaved and which can serve as culture media for microorganisms . They were then inoculated samples of each type of microalgae in an effluent and evaluated their growth. In four vials was added the compound mineral Agrostemin ® to assess their influence on the results . Prepared growth curves after 60 days of cultivation samples were filtered under vacuum for further extraction of oils using ultrasound. The samples were sent for analysis of lipid content and composition in terms of fatty acids by gas chromatography , which demonstrated the presence of fatty acids that make up biodiesel . The physico-chemical characterization of the effluent showed the presence of small amounts of fats and greases in both the total effluent . The quantitative analysis of lipids showed the highest concentration in the cultivation of C. vulgaris in human effluent , with 50.12 % . With the addition of Agrostemin ®, the yield was better in the cultivation of S. subspicatus in swine wastewater , with 80% increase in the production of lipids , followed by the growth of C. vulgaris in human effluent , with 41 % . The acids were higher concentrations linoleic (C18 : 2) , the cultivation of C. vulgaris in human effluent with 35.17 % , followed by the arachidic ( 20:0 ) with the same microalgae , now in swine wastewater , with 37.29 % , the palmitoleic ( C16 : 1 ) arising from the cultivation of S. subspicatus in human effluent , with 28.85% and pentadecanoic ( C15 : 1 ), the culture of the same organism in swine wastewater , with 55.22 % . It was found that the latter is what gives the best results, but the viability of the remainder is also promising. / Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de crescimento de duas espécies de microalgas (Chlorella vulgaris e Scenedesmus subspicatus) em dois tipos de efluentes (humanos e suínos) com a finalidade de se obter lipídios que pudessem ser convertidos em biodiesel. Tais compostos precisam atender às especificações contidas na Resolução nº 07/2008 da ANP. Os efluentes humanos foram coletados na Estação de Tratamento de Efluentes III, localizada na cidade de Foz do Iguaçu/PR e os efluentes suínos na Granja São Jorge (Colombari), localizada no município de São Miguel do Iguaçu/PR. Ambos foram enviados aos laboratórios do IAP e NUCLEOTEC para análises que constatassem a presença de componentes nitrogenados e fosfatados e de óleos e graxas totais, respectivamente. Os efluentes foram previamente autoclavados e diluídos para que pudessem servir de meios de cultura para os microrganismos. Foram, então, inoculadas amostras de cada microalga em um tipo de efluente e avaliado o seu crescimento. Em quatro frascos foi acrescentado o composto mineral Agrostemin® para avaliar sua influência nos resultados. Elaboradas as curvas de crescimento, após 60 dias de cultivo as amostras foram filtradas a vácuo para posterior extração dos óleos utilizando ultrassom. As amostras foram enviadas para análise do teor de lipídios e sua composição em termos de ácidos graxos por cromatografia gasosa, onde se constatou a presença de ácidos graxos que compõem o biodiesel. A caracterização físico-química dos efluentes constatou a presença de pequena quantidade de gorduras e graxas totais em ambos os efluentes. A análise quantitativa dos lipídios apontou a maior concentração no cultivo de C. vulgaris em efluentes humanos, com 50,12%. Com a adição do Agrostemin®, o melhor rendimento foi no cultivo de S. subspicatus em efluentes suínos, com aumento de 80% na produção de lipídios, seguido do cultivo de C. vulgaris em efluentes humanos, com 41%. Os ácidos com maiores concentrações foram o linoleico (C18:2), do cultivo de C. vulgaris em efluente humano com 35,17%, seguido do araquídico (20:0) com a mesma microalga, agora em efluente suíno, com 37,29%, o palmitoleico (C16:1) oriundo do cultivo de S. subspicatus em efluente humano, com 28,85% e o pentadecanoico (C15:1), da cultura do mesmo microrganismo em efluente suíno, com 55,22%. Constatou-se que este último é o que apresenta os melhores resultados, mas a viabilidade do restante é igualmente promissora.