Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2018-11-23T11:46:06Z No. of bitstreams: 1 2010 - Juliano Br?s Zanetti.pdf: 621874 bytes, checksum: 7668a4e8b8cab8a537ab2b436d55b596 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T11:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Juliano Br?s Zanetti.pdf: 621874 bytes, checksum: 7668a4e8b8cab8a537ab2b436d55b596 (MD5) Previous issue date: 2010-07-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior, CAPES, Brasil. / The production of plant biomass for alternative renewable energy currently represents a great challenge to research. The release of CO2 from its use constitutes only the CO2 recycling that was removed from the atmosphere by photosynthesis, which in the long term, represents a valuable alternative for bio-energy. Elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.) is, among grasses, that with possibly the highest capacity for dry matter production, with other favorable characteristics for energy production. The aim of this study was to identify elephant grass genotypes with high biomass production and nitrogen accumulation under the inoculation with a mixture of N2-fixing bacteria. Two studies were conducted in Serop?dica, Rio de Janeiro State. The first experiment was conducted in a concrete tank filled with a Ndeficient Acrisol. The experimental design was randomized blocks in split plots with four replications. The plots consisted of the inoculation treatments (inoculated and uninoculated), and sub-plots for the five elephant grass genotypes: Cameroon, BAG 02, Roxo, Clone CNPGL 93 41 1 and CNPGL 91 F06-3. The second experiment was carried out on a Planosol and the two genotypes, BAG 02 and Cameroon, with inoculation treatments, inoculation + 100 kg of N ha-1, 100 kg of N ha-1 and a zero N control. The experimental design was randomized blocks in a factorial model with four replications. In these studies the following results were obtained: 1. Dry matter production (DM) ranged from 16 to 41 Mg of MS ha-1 year-1 when the varieties were grown in the Acrisol. In the Planosol the dry biomass varied between 48 and 56 Mg MS ha-1 in two crops over a 11-month period of cultivation. 2. In relation to the total N accumulated in shoots, the values ranged between 64 and 158 kg ha-1 when the genotypes were grown in Acrisol and between 297 and 441 kg ha-1 when the genotypes were cultivated in the Planosol. For these parameters, N accumulation and biomass yield, the best genotypes were: CNPGL F 06-3 and Cameroon followed by CNPGL 93 41 1 and BAG 02 genotype. 3. The C/N ratio was directly influenced by soil type, and the ratio observed in the Acrisol was approximately 50% higher when compared to the Planosol. 4. The calorific value and fiber content, cellulose, lignin and ash, which are related to the quality of the material, in general were not affected by genotype, or by treatment. The elephant grass biomass had positive qualitative and quantitative characteristics to be used for renewable energy production and the Cameron CNPGL F 06-3 genotype, followed by BAG CNPGL 93 41 02 genotype were the most promising. The genotypes studied no showed response of biomass production or N accumulation to inoculation with diazotrophic bacteria. / A produ??o de material energ?tico alternativo renov?vel, tal como a biomassa vegetal, representa hoje um dos grandes desafios para a pesquisa. No caso da biomassa, a libera??o de CO2 pelo seu uso representa apenas a reciclagem do CO2 que foi retirado da atmosfera pela fotoss?ntese, indicando que, em longo prazo, esta ser? uma das alternativas energ?ticas mais seguras. O capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) est? entre as gram?neas de maior capacidade de produ??o de mat?ria seca, com caracter?sticas qualitativas favor?veis para a produ??o de energia. O objetivo deste trabalho foi identificar gen?tipos de capim-elefante para alto rendimento de biomassa, ac?mulo de N sob a inocula??o das plantas com uma mistura de bact?rias diazotr?ficas. Foram realizados dois estudos de campo localizados no munic?pio de Serop?dica, RJ. O primeiro experimento realizado em um tanque de concreto preenchido com Argissolo pobre em N dispon?vel. O delineamento experimental foi o de Blocos ao Acaso em parcelas divididas, com quatro repeti??es. As parcelas constitu?das pelos tratamentos de inocula??o (inoculado e n?o inoculado), e as sub-parcelas compostas pelos cinco gen?tipos de capim-elefante: Cameroon, BAG 02, Roxo, Clone CNPGL 93 41 1 e CNPGL 91 F06-3. No segundo experimento, realizado no campo em um Planossolo, os dois gen?tipos, BAG 02 e Cameroon foram avaliados sob os tratamentos de inocula??o, inocula??o + 100 kg de N.ha-1, 100 kg de N.ha-1, e o controle. O delineamento experimental utilizado foi o de Blocos ao Acaso em esquema fatorial com quatro repeti??es. Nestes estudos encontraram-se os seguintes resultados: 1. A produ??o de mat?ria seca (MS) que variou entre 16 e 41 Mg de MS.ha-1.ano-1, quando os gen?tipos foram cultivados no Argissolo. No Planossolo, o rendimento de biomassa seca variou entre 48 e 56 Mg.MS.ha-1 sob duas colheitas realizadas, em 11 meses de cultivo. 2. Em rela??o ao total de N acumulado na parte a?rea, os valores variaram entre 64 e 158 kg.ha-1 quando os gen?tipos foram cultivados no Argissolo, e entre 297 e 441 kg.ha-1 quando os gen?tipos foram cultivados no Planossolo. Para os par?metros, ac?mulo de N e rendimento de biomassa, os gen?tipos que mais se destacaram foram: CNPGL F 06-3 e Cameroon seguido dos gen?tipos BAG 02 e CNPGL 93 41 1. 3. A rela??o C/N foi influenciada diretamente pelo tipo de solo, sendo que no Argissolo as rela??es encontradas foram em torno de 50% maiores, quando comparadas com o Planossolo. 4. O poder calor?fico e os teores de fibra, celulose, lignina e cinzas, que est?o relacionados ? parte qualitativa do material, em geral, n?o foram influenciados pelos gen?tipos, nem pelos tratamentos avaliados. A biomassa do capim-elefante apresentou caracter?sticas qualitativas e quantitativas positivas para ser utilizado na produ??o de energia renov?vel, sendo os gen?tipos CNPGL F 06-3 e Cameron, seguido dos gen?tipos BAG 02 e CNPGL 93 41 1 os mais indicados. Os gen?tipos em estudo n?o apresentaram resposta para rendimento e acumula??o de N pela biomassa ? inocula??o com bact?rias diazotr?ficas.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shaiane__Lucas.pdf: 2393290 bytes, checksum: 9e5c684ef130e9552f01b3191e3e8e1d (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / This study evaluated the hydrogen and methane production from cassava starch wastewater in reactors in series. The acidogenic and methanogenic reactors were operated in a continuous flow and trials were divided into three stages. In Stage 1, three essays for hydrogen production evaluated the effect of initial pH (6.0 and 4.5), substrate concentration (1.4, 1.1 and 2.2 g total carbohydrates.L-1) and strategies to control biomass (by disposal or change in the structure of such support material with low density polyethylene) in anaerobic reactors of fixed bed and upflow at 36 °C. The best operating condition among the evaluated ones was pH 6.0 and concentration of 1.4 g total carbohydrates.L-1, which resulted in Hydrogen Volumetric Productions (HVP) of 229 mL.L-1.d-1 and yield of 29.4 mL.g-1total carbohydrate. The best strategy to control biomass was the sort of bed with polyethylene cylinders, which provided the least changes in flow regime and excessive growth of biomass. In Stage 2, the effect of inoculum source was evaluated in two packed-bed reactors operating according to the following conditions: pH 6.0; 2 g.L-1concentration of substrate, 20 g.L-1.d-1organic loading rate (OLR) and hydraulic retention time (HRT) of 2-hour. In the inoculated reactor with autofermented effluent, the answers were: 550 mL.L-1.d-1and hydrogen yield of 38mL.g-1total carbohydrates. These values were higher than those observed for the reactor inoculated with anaerobic heat-treated sludge, which indicated that the use of simple inoculums is a viable strategy for hydrogen production under the tested conditions. In addition to these essays, the influence of ORL and HRT were also evaluated. The increase of ORL (10 to 20 g-total carbohydrates.L-1.d-1) and decrease of HRT (4 to 2 hour) resulted in a higherhydrogen production (467 mL.L-1.d-1), hydrogen percentage in the studied biogas (40%) and molar flow rate (2.16 mmol.h-1). Therefore, the average yield of 30 mL H2.g-1 total carbohydrate was the same for both conditions tested. In general, butyric acid was associated with higherhydrogen production, followed by acetic and propionic acids, besides ethanol, in the five analyzed essays. In Stage 3, methane production from the acidified effluent was evaluated in a horizontal anaerobic reactor of fixed bed and continuous flow, operated at mesophilic temperature. The operating conditions were divided into four stages, whose variations were: initial pH (5.0 and 7.0), OLR (1.54; 3.54 and 6 g-COD.L-1.d-1) and HRT (5; 1.5 and 1.1 d). The results of effluent pH greater than 7.0, volatile acidity/total alkalinity of 0.2 and 98% removal of organic matter showed that the reactor performance was not impaired by the separation of acidogenic and methanogenic stages. The highest production of methane was observed in Phase IV, with pH 5.0, 6 g.L-1.d-1 OLR and 1.1 d HRT, resulting in average values of 0.82 L.L-1.d-1 for volumetric methane production, 0.85 L.g-1CODremoved yield and 80% methane in biogas composition. The energy efficiency in the combined system was 17% higher than the one observed in the single system for the treatment of cassava starch wastewater. / Este trabalho avaliou a produção de hidrogênio e metano a partir de efluente de fecularia de mandioca em sistema combinado. Os reatores acidogênico e metanogênico foram operados em fluxo contínuo, e os ensaios divididos em três etapas. Na Etapa 1, três ensaios para produção de hidrogênio avaliaram o efeito do pH inicial (6,0 e 4,5), concentração de substrato (1,4, 1,1 e 2,2 g carboidratos totais.L-1) e estratégias de controle da biomassa (por descarte ou mudança na estruturação do material suporte de polietileno de baixa densidade) em reatores anaeróbios de leito fixo e fluxo ascendente, à temperatura de 36 C. A melhor condição operacional dentre as avaliadas foi pH 6,0 e concentração de 1,4 g carboidratos totais.L-1, que resultou em Produções Volumétricas de Hidrogênio (PVH) de 229 mL.L-1.d-1 e rendimento de 29,4 mL.g-1 carboidrato total. A melhor estratégia de controle de biomassa foi a ordenação do leito com cilindros de polietileno, a qual proporcionou menores alterações no regime de escoamento e crescimento excessivo da biomassa. Na Etapa 2, o efeito da fonte de inóculo foi avaliado em dois reatores de leito empacotado nas condições operacionais pH 6,0; concentração de substrato de 2 g.L-1, Carga Orgânica Volumétrica aplicada (COV) de 20 g.L-1.d-1 e Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) de 2 horas. No reator inoculado com efluente autofermentado verificou-se PVH de 550 mL.L-1.d-1 e rendimento de hidrogênio de 38 mL.g-1 carboidratos totais. Esses valores foram maiores que os observados para o reator inoculado com lodo anaeróbio tratado termicamente, os quais indicaram que a utilização de inóculos simples representa uma estratégia viável para produção de hidrogênio nas condições testadas. Além desses ensaios, a influência da COV e do TDH também foi avaliada. O aumento COV (de 10 para 20 g.L-1.d-1) e a redução do TDH (de 4 para 2 h) resultaram em maior produção de hidrogênio (467 mL.L-1.d-1), percentual de hidrogênio no biogás (40%) e vazão molar (2,16 mmol.h-1). Entretanto, o rendimento médio de 30 mL H2.g-1 carboidrato total foi igual para as duas condições testadas. De modo geral, o ácido butírico foi associado à maior produção de gás hidrogênio, seguido dos ácidos acético e propiônico, além de etanol, nos cinco ensaios realizados. Na Etapa 3, a produção de metano a partir do efluente acidificado foi avaliada em reator anaeróbio horizontal de leito fixo e fluxo contínuo, operado em condição mesofílica de temperatura. As condições operacionais foram divididas em quatro fases, com variação do pH inicial (5,0 e 7,0), da COV (1,54; 3,54 e 6 g DQO.L-1.d-1) e do TDH (5; 1,5 e 1,1 d). Os resultados de pH efluente superior a 7,0, relação acidez volátil/alcalinidade total de 0,2 e remoção de 98% da matéria orgânica evidenciam que o desempenho do reator não foi prejudicado pela separação das fases acidogênica e metanogênica. A maior produção de metano foi observada na Fase IV, com pH 5,0, COV de 6 g.L-1.d-1e TDH de 1,1 d, que resultou em valores médios de produção volumétrica de metano de 0,82 L.L-1.d-1, rendimento de 0,85 L.g-1DQOremovida e 80% de metano na composição do biogás. O rendimento energético no sistema combinado foi 17% superior ao observado em sistema único no tratamento de efluente de fecularia.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dilcemara_Tese.pdf: 4581214 bytes, checksum: 25b88eff596bd89d7ebf85b090d39842 (MD5) Previous issue date: 2011-02-17 / Universidade Federal do Paraná. Campus de Palotina / Nowadays, much has been said about global warming and its possible causes, but the scientific consensus identifies increased levels of greenhouse gases produced by human activity as the main influence. One alternative to reduce emissions of greenhouse gases is to replace fossil fuels with renewable sources such as biodiesel. The process of biodiesel production is composed of the following steps: preparation of raw material, the transesterification reaction, phase separation, recovery and dehydration of alcohol, glycerine distillation and purification of this renewable fuel, with the byproduct glycerin and water as waste purification. Since, for each 100 liters of biodiesel, 10 kg of crude glycerin are produced, generating on average 60 liters of wastewater. Therefore, studying alternatives to the use of glycerin and economically viable treatment of wastewater has become an important aspect of this production chain. In order to meet these assumptions, this thesis is structured in two chapters. In Chapter 1, we tackle the treatment of wastewater from biodiesel production system in dissolved air flotation (DAF), which was tested in two coagulants (aluminum sulfate and ferric chloride) and two auxiliary of flocculation (polifloc and tanfloc). The experiment was conducted at the Laboratory of Environmental Sanitation of the State University of Paraná, using a Jar Test adapted for testing of flotation. The combination showed better efficiency in the clarification of the effluent to remove color and turbidity and also better efficiency in removing oil and grease and COD was combined with aluminum sulfate polifloc synthetic polymer at pH 6 and recirculation rates of 15%. In Chapter 2 we studied the production of methane in anaerobic co-digestion of glycerin and swine wastewater. During the process tested the increment in biogas production and methane with increasing initial organic load, performed by the addition of glycerol as substrate. The experiment was conducted at the Technical University of Lisbon/ Institute of Agronomy, in a complete mix anaerobic reactor of laboratory scale. The addition of glycerol in the ratio of 3% v / v proved effective in increasing the production of methane. / Nos dias atuais, muito se tem falado sobre o aquecimento global e suas possíveis causas, mas o consenso científico identifica os níveis aumentados de gases de efeito estufa produzidos pela atividade humana como a principal influência. Uma das alternativas para se reduzir as emissões de gases-estufa é substituir os combustíveis fósseis por fontes renováveis, como o biodiesel. O processo de produção de biodiesel é composto das seguintes etapas: preparação da matéria-prima, reação de transesterificação, separação de fases, recuperação e desidratação do álcool, destilação da glicerina e purificação desse combustível renovável, tendo como subproduto a glicerina e como resíduo água de purificação. Uma vez que, para cada 100 L de biodiesel são produzidos 10 kg de glicerina bruta e gera em média 60 L de água residuária, estudar alternativas para o aproveitamento economicamente viável da glicerina e tratamento da água residuária tornou-se um aspecto importante nessa cadeia produtora. Com o intuito de atender estes pressupostos, esta tese estruturouse em dois capítulos. No Capítulo 1 foi abordado o Tratamento da água residuária da produção de biodiesel em sistema de flotação por ar dissolvido (FAD), no qual foram testados dois coagulantes (sulfato de alumínio e cloreto férrico) e dois auxiliares de floculação (polifloc e tanfloc). O experimento foi realizado no Laboratório de Saneamento Ambiental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, utilizando-se um Jar Test adaptado para realização dos ensaios de flotação. A combinação que mostrou melhor eficiência na clarificação do efluente com remoção de cor e turbidez e também melhor eficiência na remoção de óleos e graxas e DQO foi sulfato de alumínio combinado ao polímero sintético polifloc em pH 6 e taxas de recirculação de 15%. No Capítulo 2 foi estudada a produção de metano na co-digestão anaeróbia de glicerina e água residuária da suinocultura. Durante o processo foi testado o incremento na produção de biogás e metano com o aumento da carga orgânica inicial, efetuada pela adição de glicerol como substrato. O experimento foi realizado na Universidade Técnica de Lisboa/Instituto Superior de Agronomia, num reator anaeróbio de mistura completa de escala laboratorial. A adição de glicerol na razão 3% v/v se mostrou eficiente no incremento da produção de metano.

As crescentes preocupações com questões ambientais têm despertado interesse global pelo uso de combustíveis alternativos, e o uso da biomassa vegetal surge como uma alternativa viável para a geração de biocombustíveis. Diferentes materiais orgânicos têm sido utilizados, e dentre eles destaca-se o sorgo biomassa (Sorghum bicolor L. Moench). A seleção genômica apresenta grande potencial e pode, em médio prazo, reestruturar os programas de melhoramento de plantas, promovendo maiores ganhos genéticos quando comparada a outros métodos, além de reduzir significativamente o tempo necessário para o desenvolvimento de novas cultivares, através da seleção precoce. Este trabalho teve como objetivo avaliar modelos de seleção genômica e aplicá-los para a predição dos valores genéticos de indivíduos do painel de sorgo biomassa da Embrapa/Milho e Sorgo. Tal painel inclui materiais do banco de germoplasma e materiais utilizados em programas de melhoramento de sorgo dessa instituição, bem como coleções núcleo do CIRAD e ICRISAT, sendo, portanto, subdividido em dois sub-painéis. As 100 linhagens do sub-painel 1 foram avaliadas fenotipicamente por dois anos (2011 e 2012) e as 100 linhagens do sub-painel 2 por um ano (2011), ambas no município de Sete Lagoas-MG, para as seguintes características fenotípicas: tempo até o florescimento, altura de plantas, produção de massa verde e massa seca, proporções de fibra ácida e neutra, celulose, hemicelulose e lignina. Posteriormente, as 200 linhagens integrantes do painel foram genotipadas através da técnica de genotipagem por sequenciamento. A partir desses dados genotípicos e fenotípicos, os modelos de seleção genômica Bayes A, Bayes B, Bayes Cπ, Bayes Lasso, Bayes Ridge Regression e Random Regression BLUP (RRBLUP) foram ajustados e comparados. As capacidades preditivas obtidas foram elevadas e pouco variaram entre os diversos modelos, variando de 0,61 para o caráter florescimento a 0,85 para a proporção de fibra ácida, quando o modelo RRBLUP foi empregado na análise conjunta dos dois sub-painéis. Por outro lado, a predição cruzada entre sub-painéis resultou em capacidades preditivas substancialmente menores, nunca superiores a 0,66 e em alguns cenários virtualmente iguais a zero, além de apresentar maiores variações entre os modelos ajustados. Simulações do uso de subconjuntos dos marcadores moleculares são apresentadas e indicam possibilidades de obtenção de capacidades preditivas mais elevadas. Análises de enriquecimento funcional realizadas a partir dos efeitos preditos dos marcadores sugeriram associações interessantes, as quais devem ser investigadas com maiores detalhes em estudos futuros, com potencial de elucidação da arquitetura genética dos caracteres quantitativos. / Increased concerns about environmental issues have aroused global interest in the use of alternative fuels, and the use of plant biomass emerges as a viable alternative for the generation of biofuels. Different organic materials have been used, including high biomass sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). Genomic selection has great potential and could, in the medium term, restructure plant breeding programs, promoting greater genetic gains when compared to other methods and significantly reducing the time required for the development of new cultivars through early selection. This work aimed at evaluating models of genomic selection and applying them to the prediction of breeding values for a panel of high biomass sorghum genotypes of Embrapa / Milho e Sorgo. This panel includes materials from the gene bank and materials used in sorghum breeding programs of this institution, as well as core collections from CIRAD and ICRISAT, and is therefore divided into two sub-panels. The 100 lines of sub-panel 1 were evaluated phenotypically for two years (2011 and 2012) and the 100 lines of sub-panel 2 for one year (2011), both in the city of Sete Lagoas, Minas Gerais, for the following phenotypic traits: days to flowering, plant height, fresh and dry matter yield and fiber, cellulose, hemicellulose and lignin proportions. Subsequently, the 200 lines were genotyped by via the genotyping by sequencing technique. From these genotypic and phenotypic data, genomic selection models Bayes A, Bayes B, Bayes Cπ, Bayes Lasso, Bayes Ridge Regression and Random Regression BLUP (RRBLUP) were fitted and compared. The predictive capabilities obtained were high and varied little between the different models, ranging from 0.61 for days to flowering to 0.85 for acid fiber, when the RRBLUP model was used on the combined analysis of the two sub-panels. On the other hand, cross prediction between sub-panels resulted in substantially lower predictive capability, never above 0.66 and in some scenarios virtually equal to zero, with greater variations between the fitted models. Simulations of using subsets of molecular markers are presented and indicate possibilities of achieving higher predictive capabilities. Functional enrichment analyses performed with the marker predicted effects suggested interesting associations, which should be investigated in more detail in future studies, with potential for elucidating the genetic architecture of quantitative traits.

A partir da constatação da emergência de uma nova configuração de um arranjo produtivo, voltado para a produção de biodiesel surgiram os questionamentos sobre os impactos locais desse processo. Buscou-se com essa pesquisa entender os mecanismos que ocorrem dentro dessa nova base produtiva e seus impactos locais sobre o nível de empregos, renda, saúde e educação. A partir desse problema o objetivo geral dessa dissertação foi desenvolver uma estrutura analítica para identificar e analisar os impactos na estrutura produtiva a partir da introdução da produção de combustível renovável, bem como identificar e analisar os principais impactos sobre as economias locais, em especial os impactos sobre a educação, saúde e emprego da região. A base teórica utilizada constitui-se de elementos da economia regional, cadeias produtivas, bioenergia, biomassa e biorefinaria, arranjos produtivos locais, cluster e inovação. A pesquisa de campo e secundária foram analisadas utilizando-se as estimativas das matrizes de insumo-produto e as metodologias de coeficiente locacional e shift-share. Essa pesquisa analisou a unidade de Floriano da empresa Brasil Ecodiesel, por sua importância relativa no cenário nacional e por estar em funcionamento desde 2005 e o projeto Fazenda Santa Clara em Canto do Buriti no mesmo estado. Pode-se dizer que uma nova dinâmica produtiva está ocorrendo no Piauí. As atividades agrícolas têm aumentado significativamente desde 2002. A empresa tem promovido um estímulo a produção de mamona e soja na região. Com relação aos impactos sociais pôde-se observar que houve melhoras nos índices de saúde, educação e habitação nos municípios que adotam a produção de mamona e soja. Na cidade de Floriano existem impactos indiretos a partir da instalação da Usina, e provavelmente o aumento com as despesas sociais seja efeito do aumento da arrecadação tributária indireta, dada à euforia que vive a cidade em torno da Usina. Existem alguns pontos que a empresa ainda necessita verificar que são sua atuação junto ao poder público municipal e instituições locais, e suas estratégias de produção de mamona, pôde-se perceber na pesquisa a falta de alinhamento de alguns produtores com as estratégias da empresa, e isso poderá vir a tornar-se um gargalo para o abastecimento das usinas. Essa integração entre grande empresa e produção familiar é uma forma socialmente apropriada de fazer negócio, em que o lucro vem associado a uma maior inserção social de seus colaboradores e parceiros, mas necessita de reciprocidade para dar certo. / The recent moves towards the insertion of biofuels in the energy matrix of a number of countries are opening new prospects for agricultural production and for agroindustrial chains. In Brazil, the Programa Nacional do Biodiesel (National Biodiesel Program) was created to establish the regulatory framework for the production, commercialization and consumption of Biodiesel. Besides the traditional production of biodiesel from soybean oil, the first productive bases using alternative oilbearing crops such as the castor bean, sunflower, palm and rapeseed are beginning to appear. The emergence of this new productive base raises new research issues: in what circumstances are the structuring, organization and implementation of these biodiesel productive chains taking place in Brazil? What are the effects of biodiesel production on local economies? Hence, the central objective of this study is the development and validation of an analytical structure capable of characterizing the biodiesel productive arrangements and identifying their economic and social impacts at the regions where they are installed. The analytical structure was constructed based on theories of regional and spatial economy: locational coefficient, Shift-Share, theories of industrial location. The biorefinery concept was used to identify the factors related to the management of biodiesel processing plants. A preliminary analysis identified that a biodiesel productive arrangement is emerging in the State of Piauí, Northeastern Brazil, with the purpose of stimulating regional development using alternative oilbearing crops. The firm Brasil Ecodiesel has established an industrial plant in the municipality of Floriano (Piauí) and a farm for the production of castor beans and other oil-bearing crops in the municipality of Canto do Buriti. Executives from the firm together with local agents and leaders (from local government, unions and commercial and industrial associations) were asked to respond to questionnaires related to the agricultural production destined to supply the processing plant. A survey of secondary data on the regional economy was also carried out. In order to govern and coordinate its productive chain Brasil Ecodiesel created an organizational structure responsible for the management of more than 630 contracts with local rural producers for the supply of oleaginous crops and regional offices to offer technical assistance and support to the producers. It can be seen that the local production of non-traditional oil-bearing crops (castor bean) has proven insufficient to meet the production needs of the firm. Due to this productive insufficiency, the supply of vegetable oil for the processing unit is ensured by obtaining soybean oil from locations far from the production plant (300- 500 km), thus increasing the production costs. The agricultural project in the town of Canto do Buriti has faced problems of both a cultural and productive nature. The Federal Government’s social assistance projects (e.g. Family pocket, basic basket,...) have the effect of reducing the commitment of the rural producers to the production performance objectives. Unfavorable edaphoclimatic conditions have also reduced the productivity levels of the local plantations. On the other hand, the impact of the new biodiesel production base is already perceptible in the town of Floriano. Calculations show an increase in the dynamism of the local retail market and civil construction. Preliminary findings reveal productive, organizational, managerial and governance related difficulties and challenges that need to be faced when establishing a new productive base in a location that up to that point lacks a productive tradition.

Submitted by GUSTAVO HENRIQUE GRAVATIM COSTA null (ghg_costa@hotmail.com) on 2016-01-13T19:55:02Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Corrigido.pdf: 5386530 bytes, checksum: 1106058657587336c65f66d43bc3cb4a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-01-14T11:57:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_ghg_dr_jabo_int.pdf: 5386530 bytes, checksum: 1106058657587336c65f66d43bc3cb4a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T11:57:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_ghg_dr_jabo_int.pdf: 5386530 bytes, checksum: 1106058657587336c65f66d43bc3cb4a (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente há crescente demanda do mercado consumidor de alimentos por produtos cada vez mais seguros à saúde humana. Entre estes, destaca-se o açúcar, que é amplamente consumido pela população mundial. Durante o processo de produção, são adicionados polieletrólitos sintéticos a base de acrilamida, objetivando a rápida sedimentação de impurezas presentes no caldo de cana durante a etapa de clarificação. Considerando-se que a molécula constituinte deste insumo pode ficar retido no cristal de açúcar, sua utilização deve ser controlada, uma vez que apresenta ações cancerígenas e neurotóxicas ao ser humano. Neste contexto, destacam-se o biomoléculas naturais que apresentam ação coagulante, como a proteína presente nas folhas e sementes da moringa. Neste sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o os reflexos do emprego de extratos de folhas e sementes de moringa, como auxiliares de sedimentação na clarificação do caldo de cana, na produção de açúcar e etanol. O experimento foi realizado no Laboratório de Tecnologia do Açúcar e do Álcool da FCAV/UNESP. O experimento foi realizado em 6 etapas. A primeira foi constituída pelo estudo de técnicas de extração da proteína presente na semente. Na segunda, realizou-se caracterização da proteína extraída. A terceira etapa derivou do teste de diferentes dosagens dos extratos na clarificação do caldo. A seguir realizou-se experimento comparativo entre os extratos de sementes e folhas de moringa, com floculante sintético comercial, floculante orgânico comercial, e tratamento testemunha, caracterizando-se o processe de clarificação do caldo e qualidade do açúcar produzido. A última etapa foi constituída pelo uso do melaço residual da produção de açúcar e de caldo clarificado com os 5 floculantes, como substrato para a produção de etanol. Observou-se que a utilização de solução a base de CaCl2 0,1mol/L resultou em maiores extrações de proteínas em comparação ao uso de soluções a base de KCl, MgCl2 e somente água destilada. Caracterizando-se a proteína da semente, verificou-se peso molecular inferior a 14KDa e duas diferentes biomoléculas presentes no extrato. Avaliando-se diferentes doses, determinou-se os valores de 100, 250, 500, 1300mg/L para os extratos a base de MgCl2, água, KCl e CaCl2, respectivamente; sendo que no teste de comparação entre estes, o extrato a base de CaCl2, apresentou os melhores resultados. De modo geral, os floculantes não apresentam influência direta sobre as caraterísticas do açúcar produzido, e sobre o processo fermentativo. Conclui-se que o extrato de sementes de moringa pode ser utilizado como floculante do caldo de cana para produção de açúcar e etanol. / There are currently increasing demands of the consumer market for food products ever safer to human health. Among these, it stands out sugar, which is widely consumed by the world population. During the production process, synthetic polyelectrolytes are added to the acrylamide-based, aimed at rapid sedimentation of impurities present in the juice of sugar cane during the clarification step. Considering that the constituent molecule of this input may be trapped in the crystal sugar, its use should be controlled, as it features carcinogenic and neurotoxic actions to humans. In this context, we highlight the natural biomolecules that have coagulant action, as this protein in the leaves and seeds of Moringa. In this sense, the objective of this study was to evaluate the reflections of leaf extracts of employment and moringa seeds, such as sedimentation aids in clarifying sugarcane juice, the sugar and ethanol. The experiment was carried out in Sugar Technology Laboratory and Alcohol FCAV/UNESP. The experiment was carried out in 6 steps. The first study was set up by extraction techniques of protein present in the seed. The second was held characterization of the extracted protein. The third step of the test derived from different dosages of the extracts in clarifying the broth. The following comparative experiment was carried out between extracts of seeds and moringa leaves with commercial synthetic flocculant, commercial organic flocculant, and control treatment, characterizing the process of clarifying the broth and quality of the sugar produced. The last step was formed by the use of the residual molasses from sugar production and clarified broth with 5 flocculants, as a substrate for ethanol production. It was observed that using the base solution of CaCl2 0.1 mol/L resulted in higher protein extraction compared to the use of solutions based KCl, MgCl2 and only distilled water. Characterised seed protein, it was found molecular weight less than 14KDa and two different biomolecules present in the extract. Evaluating different doses, values were determined in 100, 250, 500, 1300mg/L for extracts the base MgCl2, water, KCl and CaCl2, respectively; wherein the comparison test among these, the extract CaCl2 base, showed the best results. In general, the flocculants have no direct influence on the characteristics of the produced sugar, and the fermentation process. We conclude that the moringa seed extract can be used as flocculant of sugarcane juice to produce sugar and ethanol.

A partir da constatação da emergência de uma nova configuração de um arranjo produtivo, voltado para a produção de biodiesel surgiram os questionamentos sobre os impactos locais desse processo. Buscou-se com essa pesquisa entender os mecanismos que ocorrem dentro dessa nova base produtiva e seus impactos locais sobre o nível de empregos, renda, saúde e educação. A partir desse problema o objetivo geral dessa dissertação foi desenvolver uma estrutura analítica para identificar e analisar os impactos na estrutura produtiva a partir da introdução da produção de combustível renovável, bem como identificar e analisar os principais impactos sobre as economias locais, em especial os impactos sobre a educação, saúde e emprego da região. A base teórica utilizada constitui-se de elementos da economia regional, cadeias produtivas, bioenergia, biomassa e biorefinaria, arranjos produtivos locais, cluster e inovação. A pesquisa de campo e secundária foram analisadas utilizando-se as estimativas das matrizes de insumo-produto e as metodologias de coeficiente locacional e shift-share. Essa pesquisa analisou a unidade de Floriano da empresa Brasil Ecodiesel, por sua importância relativa no cenário nacional e por estar em funcionamento desde 2005 e o projeto Fazenda Santa Clara em Canto do Buriti no mesmo estado. Pode-se dizer que uma nova dinâmica produtiva está ocorrendo no Piauí. As atividades agrícolas têm aumentado significativamente desde 2002. A empresa tem promovido um estímulo a produção de mamona e soja na região. Com relação aos impactos sociais pôde-se observar que houve melhoras nos índices de saúde, educação e habitação nos municípios que adotam a produção de mamona e soja. Na cidade de Floriano existem impactos indiretos a partir da instalação da Usina, e provavelmente o aumento com as despesas sociais seja efeito do aumento da arrecadação tributária indireta, dada à euforia que vive a cidade em torno da Usina. Existem alguns pontos que a empresa ainda necessita verificar que são sua atuação junto ao poder público municipal e instituições locais, e suas estratégias de produção de mamona, pôde-se perceber na pesquisa a falta de alinhamento de alguns produtores com as estratégias da empresa, e isso poderá vir a tornar-se um gargalo para o abastecimento das usinas. Essa integração entre grande empresa e produção familiar é uma forma socialmente apropriada de fazer negócio, em que o lucro vem associado a uma maior inserção social de seus colaboradores e parceiros, mas necessita de reciprocidade para dar certo. / The recent moves towards the insertion of biofuels in the energy matrix of a number of countries are opening new prospects for agricultural production and for agroindustrial chains. In Brazil, the Programa Nacional do Biodiesel (National Biodiesel Program) was created to establish the regulatory framework for the production, commercialization and consumption of Biodiesel. Besides the traditional production of biodiesel from soybean oil, the first productive bases using alternative oilbearing crops such as the castor bean, sunflower, palm and rapeseed are beginning to appear. The emergence of this new productive base raises new research issues: in what circumstances are the structuring, organization and implementation of these biodiesel productive chains taking place in Brazil? What are the effects of biodiesel production on local economies? Hence, the central objective of this study is the development and validation of an analytical structure capable of characterizing the biodiesel productive arrangements and identifying their economic and social impacts at the regions where they are installed. The analytical structure was constructed based on theories of regional and spatial economy: locational coefficient, Shift-Share, theories of industrial location. The biorefinery concept was used to identify the factors related to the management of biodiesel processing plants. A preliminary analysis identified that a biodiesel productive arrangement is emerging in the State of Piauí, Northeastern Brazil, with the purpose of stimulating regional development using alternative oilbearing crops. The firm Brasil Ecodiesel has established an industrial plant in the municipality of Floriano (Piauí) and a farm for the production of castor beans and other oil-bearing crops in the municipality of Canto do Buriti. Executives from the firm together with local agents and leaders (from local government, unions and commercial and industrial associations) were asked to respond to questionnaires related to the agricultural production destined to supply the processing plant. A survey of secondary data on the regional economy was also carried out. In order to govern and coordinate its productive chain Brasil Ecodiesel created an organizational structure responsible for the management of more than 630 contracts with local rural producers for the supply of oleaginous crops and regional offices to offer technical assistance and support to the producers. It can be seen that the local production of non-traditional oil-bearing crops (castor bean) has proven insufficient to meet the production needs of the firm. Due to this productive insufficiency, the supply of vegetable oil for the processing unit is ensured by obtaining soybean oil from locations far from the production plant (300- 500 km), thus increasing the production costs. The agricultural project in the town of Canto do Buriti has faced problems of both a cultural and productive nature. The Federal Government’s social assistance projects (e.g. Family pocket, basic basket,...) have the effect of reducing the commitment of the rural producers to the production performance objectives. Unfavorable edaphoclimatic conditions have also reduced the productivity levels of the local plantations. On the other hand, the impact of the new biodiesel production base is already perceptible in the town of Floriano. Calculations show an increase in the dynamism of the local retail market and civil construction. Preliminary findings reveal productive, organizational, managerial and governance related difficulties and challenges that need to be faced when establishing a new productive base in a location that up to that point lacks a productive tradition.

The aim of this study was to survey biomass residues which are used as fuel in brick kilns in three cities of central region of Rio Grande do Sul, through a socio-economic survey to ascertain the potential for power generation, as well as its economic viability .The object of study types s biomass (rice husk, wood chips, sawdust and wood), used as a source of fuel in furnaces of 12 potteries. In May 2010, April and August 2011, were collected ash brick kilns in 5 of the 12 surveyed, and analyzed in laboratories values of macro and micro nutrients, and carbon. Other data collected were the average consumption of biomass and average values to produce bricks. One can say that a matrix composed exclusively biomass energy is an interesting alternative analyzed in this study under the conditions of economically and environmentally, we conclude that they are viable use of waste ash as an alternative to continuous improvement of management environment by generating industries to rationalize the use of energy inputs and reduce the level of emissions. The amendment process is intended to generate savings in the purchase of energy inputs purchased in the market and contribute to the expansion of the power generation industry. / O objetivo desse trabalho foi fazer um levantamento de biomassas residuais que são usadas como combustíveis em olarias em três municípios da região central do Rio grande do Sul, através de um questionário sócio econômico para verificar o potencial de geração de energia, bem como sua viabilidade econômica. O objeto de estudo foram tipos de biomassas (casca de arroz, cavaco de madeira, serragem e lenha), utilizados como fonte de combustível em fornos de 12 olarias. Em maio de 2010, abril e agosto 2011, foram feitas coletas de cinzas em 5 olarias das 12 pesquisadas, sendo analisadas em laboratórios valores de macro e micronutrientes, e carbono. Outros dados levantados foram o consumo médio de biomassa na produção e valores médios para produzir tijolos. Pode-se afirmar que uma matriz energética exclusivamente composta por biomassa é uma alternativa interessante nas condições analisadas neste estudo, do ponto de vista econômico e ambiental, os resultados permitem concluir que são viáveis o uso de resíduos de cinzas como alternativa de melhoria continua do gerenciamento ambiental pelas indústrias geradoras no sentido de racionalizar a utilização de insumos energéticos e diminuir o nível de emissão de poluentes. Esta alteração de processo tem como finalidade gerar economias na aquisição de insumos energéticos adquiridos no mercado e contribuir para a expansão da base de geração de energia da indústria.

Submitted by EDER RENATO SAVAZZI null (edersavazzi@hotmail.com) on 2017-09-21T18:11:30Z No. of bitstreams: 1 SAVAZZI, E. R. Sustentabilidade e Otimização Energética de uma planta industrial .pdf: 10486715 bytes, checksum: c5f7f12a7e3167bc3b4a4449aacfcfa3 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-09-26T17:54:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 savazzi_er_me_guara.pdf: 10486715 bytes, checksum: c5f7f12a7e3167bc3b4a4449aacfcfa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T17:54:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 savazzi_er_me_guara.pdf: 10486715 bytes, checksum: c5f7f12a7e3167bc3b4a4449aacfcfa3 (MD5) Previous issue date: 2017-08-01 / O emprego de centrífugas tipo batelada numa usina sucroalcooleira é feito a partir de dados disponibilizados pelos fabricantes dos equipamentos, em função, basicamente, da capacidade produtiva de cada máquina e da sua eficiência energética. Grande parte das unidades sucroalcoleiras em atividade no país ainda operam com máquinas antigas, de pequeno porte, com baixa eficiência energética, com acionamento por motores multi-polos comandados por contatores para variação da velocidade. Até a década passada as usinas produtoras de açúcar e etanol geravam energia apenas o suficiente para seu auto consumo; com os incentivos do governo federal através de programas como o Proinfa, as usinas foram motivadas a comercializar seu excedente de energia para o SIN, possibilitando o aumento de suas receitas. Pelo fato de produzir sua própria energia através da queima do bagaço, praticamente não havia preocupação com os equipamentos de baixa eficiência energética que operavam nestas plantas, porém, a partir da possibilidade da comercialização do excedente de energia foi necessário um trabalho para melhorar o desempenho energético dos equipamentos de maior consumo. Deste modo, a proposta deste trabalho consiste na análise comparativa da substituição de centrífugas antigas por centrífugas modernas (considerando o dimensionamento adequado em função do processo e dos limites operacionais de cada máquina), com foco tanto nos resultados técnicos, quanto produtivos e financeiros do investimento. As centrífugas propostas possuem motor de alto rendimento acionados por inversor de frequência regenerativo, que possibilita a geração de energia pela própria máquina durante a etapa de desacelaração e, como se trata de um processo cíclico, a devolução de energia para a rede é feita repetidamente a cada ciclo. O modelo de otimização proposto foi validado a partir de dados de aplicações em empreendimentos existentes, com resultados compatíveis com o que foi efetivamente implantado; seu pay-back tem a capacidade de pagar a implantação de uma nova máquina por ano, apenas com o retorno financeiro do ganho com energia elétrica. / The use of batch centrifuges in a sugar mills is based on data provided by the equipment manufacturers, basically due to the production capacity of each machine and its energy efficiency. Most of the sugar-alcohol units in operation in the country still operate with old machines, small, with low energy efficiency, driven by multi-pole motors driven by contactors for speed variation. Until the past decade, sugar and ethanol-only plants that produced only enough energy for their own consumption, with the federal government's incentives through programs like Proinfa, the mills were motivated to market their surplus energy to SIN. Thus enabling an increase in its revenue. Because it produced its own energy through the burning of the bagasse, there was practically no concern with the low energy efficiency equipment that operated in these plants, from the possibility of the commercialization of surplus energy, a work was needed to improve the energy performance of the equipment Consumption. Thus, the proposal of this work consists of the comparative analysis of the replacement of old centrifuges by modern centrifuges (considering the adequate design depending on the process and the operational limits of each machine), focusing both on technical and productive and financial investment results. The proposed centrifuges have high efficiency motor driven by a regenerative frequency inverter, which allows the generation of energy by the machine itself during the deceleration stage and as it is a cyclic process the return of energy to the network is done repeatedly every cycle. The proposed optimization model was validated from application data in existing projects, with results compatible with what was effectively implemented, the pay-back has ability to pay for the deployment of a new machine per year, only with the financial return of the gain in electric power.

A partir da constatação da emergência de uma nova configuração de um arranjo produtivo, voltado para a produção de biodiesel surgiram os questionamentos sobre os impactos locais desse processo. Buscou-se com essa pesquisa entender os mecanismos que ocorrem dentro dessa nova base produtiva e seus impactos locais sobre o nível de empregos, renda, saúde e educação. A partir desse problema o objetivo geral dessa dissertação foi desenvolver uma estrutura analítica para identificar e analisar os impactos na estrutura produtiva a partir da introdução da produção de combustível renovável, bem como identificar e analisar os principais impactos sobre as economias locais, em especial os impactos sobre a educação, saúde e emprego da região. A base teórica utilizada constitui-se de elementos da economia regional, cadeias produtivas, bioenergia, biomassa e biorefinaria, arranjos produtivos locais, cluster e inovação. A pesquisa de campo e secundária foram analisadas utilizando-se as estimativas das matrizes de insumo-produto e as metodologias de coeficiente locacional e shift-share. Essa pesquisa analisou a unidade de Floriano da empresa Brasil Ecodiesel, por sua importância relativa no cenário nacional e por estar em funcionamento desde 2005 e o projeto Fazenda Santa Clara em Canto do Buriti no mesmo estado. Pode-se dizer que uma nova dinâmica produtiva está ocorrendo no Piauí. As atividades agrícolas têm aumentado significativamente desde 2002. A empresa tem promovido um estímulo a produção de mamona e soja na região. Com relação aos impactos sociais pôde-se observar que houve melhoras nos índices de saúde, educação e habitação nos municípios que adotam a produção de mamona e soja. Na cidade de Floriano existem impactos indiretos a partir da instalação da Usina, e provavelmente o aumento com as despesas sociais seja efeito do aumento da arrecadação tributária indireta, dada à euforia que vive a cidade em torno da Usina. Existem alguns pontos que a empresa ainda necessita verificar que são sua atuação junto ao poder público municipal e instituições locais, e suas estratégias de produção de mamona, pôde-se perceber na pesquisa a falta de alinhamento de alguns produtores com as estratégias da empresa, e isso poderá vir a tornar-se um gargalo para o abastecimento das usinas. Essa integração entre grande empresa e produção familiar é uma forma socialmente apropriada de fazer negócio, em que o lucro vem associado a uma maior inserção social de seus colaboradores e parceiros, mas necessita de reciprocidade para dar certo. / The recent moves towards the insertion of biofuels in the energy matrix of a number of countries are opening new prospects for agricultural production and for agroindustrial chains. In Brazil, the Programa Nacional do Biodiesel (National Biodiesel Program) was created to establish the regulatory framework for the production, commercialization and consumption of Biodiesel. Besides the traditional production of biodiesel from soybean oil, the first productive bases using alternative oilbearing crops such as the castor bean, sunflower, palm and rapeseed are beginning to appear. The emergence of this new productive base raises new research issues: in what circumstances are the structuring, organization and implementation of these biodiesel productive chains taking place in Brazil? What are the effects of biodiesel production on local economies? Hence, the central objective of this study is the development and validation of an analytical structure capable of characterizing the biodiesel productive arrangements and identifying their economic and social impacts at the regions where they are installed. The analytical structure was constructed based on theories of regional and spatial economy: locational coefficient, Shift-Share, theories of industrial location. The biorefinery concept was used to identify the factors related to the management of biodiesel processing plants. A preliminary analysis identified that a biodiesel productive arrangement is emerging in the State of Piauí, Northeastern Brazil, with the purpose of stimulating regional development using alternative oilbearing crops. The firm Brasil Ecodiesel has established an industrial plant in the municipality of Floriano (Piauí) and a farm for the production of castor beans and other oil-bearing crops in the municipality of Canto do Buriti. Executives from the firm together with local agents and leaders (from local government, unions and commercial and industrial associations) were asked to respond to questionnaires related to the agricultural production destined to supply the processing plant. A survey of secondary data on the regional economy was also carried out. In order to govern and coordinate its productive chain Brasil Ecodiesel created an organizational structure responsible for the management of more than 630 contracts with local rural producers for the supply of oleaginous crops and regional offices to offer technical assistance and support to the producers. It can be seen that the local production of non-traditional oil-bearing crops (castor bean) has proven insufficient to meet the production needs of the firm. Due to this productive insufficiency, the supply of vegetable oil for the processing unit is ensured by obtaining soybean oil from locations far from the production plant (300- 500 km), thus increasing the production costs. The agricultural project in the town of Canto do Buriti has faced problems of both a cultural and productive nature. The Federal Government’s social assistance projects (e.g. Family pocket, basic basket,...) have the effect of reducing the commitment of the rural producers to the production performance objectives. Unfavorable edaphoclimatic conditions have also reduced the productivity levels of the local plantations. On the other hand, the impact of the new biodiesel production base is already perceptible in the town of Floriano. Calculations show an increase in the dynamism of the local retail market and civil construction. Preliminary findings reveal productive, organizational, managerial and governance related difficulties and challenges that need to be faced when establishing a new productive base in a location that up to that point lacks a productive tradition.