O aumento no volume de dados biológicos, oriundos principalmente do surgimento de sequenciadores de segunda geração, configura um desafio para a manutenção dos bancos de dados, que devem armazenar, disponibilizar e, no caso de bancos secundários, propagar informações biológicas para sequências sem caracterização experimental. Tal propagação é crucial , pois o fluxo com que novas sequências são depositadas é muito superior ao que proteínas são experimentalmente caracterizadas. De forma análoga ao EC number (Enzyme Commission number), a organização de proteínas em famílias visa organizar e facilitar operações automáticas nos bancos de dados. Dentro desse contexto este trabalho teve como objetivos a geração de modelos computacionais para famílias de proteínas envolvidas em processos microbianos biotecnologicamente interessantes para a produção de bioenergia. Para a geração dos modelos estatísticos foram escolhidas proteínas referência analisadas a priori em colaboração com o projeto MENGO1 . A partir da proteína referência foram realizadas buscas no UniProtKB com o objetivo de encontrar proteínas representativas para cada família e descrições de função com base na literatura científica. Com a coleção de sequências primárias das proteínas selecionadas foram realizados alinhamentos múltiplos de sequências com o programa MUSCLE 3.7 e posteriormente com o programa HMMER foram gerados os modelos computacionais (perfis de cadeia oculta de Markov). Os modelos passaram por consecutivas revisões para serem utilizados na propagação dos termos do Gene Ontology com confiança.Um total de 1.233 proteínas puderam receber os termos GO. Dessas proteínas 79% não apresentavam os termos GO disponibilizados no banco de dados UniProtKB. Uma comparação dos perfis-HMM com a utilização de redes de similaridade a um E-value de 10-14 confirmou a utilidade dos modelos na propagação adequada dos termos. Uma segunda validação utilizando um banco de dados construído com sequências aleatórias com base nos modelos e na frequência de codons das proteínas anotadas do SwisProt permitiu verificar a sensibilidade da estratégia quanto a recuperar membros não pertencentes aos modelos gerados. / The increase of biological data produced mainly by the second generation technologies stands as a challenge for the biological databases, that needs to adress issues like storage, data availability and, in the case of secondary databases, to propagate biological information to sequences with no experimental characterization. The propagation is important since the flow that new sequences are submited into databases is much higher than proteins having their function described by experiments. Similarly to the EC. number (Enzyme Commission number), an organization of protein families aims to organize and help automatic processes in databases. In this context this work had as goals the generation of computational models for protein families related to microbial processes with biotechnology potential for production of bioenergy. Several proteins annotated by MENGO2, a project in collaboration, were used as seeds to the statistic models. Alignments were made on UniProtKB, querying the seeds proteins, looking for representatives for each family generated and the existence of function descriptions referenced on the cientific literature. Multiple sequence alignment were made on each collection of seeds proteins, representatives of the families, thorough the MUSCLE 3.7 program, and after were generated the computational models (profile Hidden Markov Models) with the HMMER package. The models were consecutively reviewed until the curator consider it reliable for propagation of Gene Ontology terms. A set of 1,233 proteins from UniProtKB were classified in our families, suggesting that they could be annotated by the GO terms using MENGOfams families. From those proteins, 79% were not annotated by the MENGO specific GO terms. To compare the results that would be obtained using only BLAST similarity measures and using pHMMs we generated similarity networks, using an Evaue cutoff of 10-14. The results showed that the classification results of pHMMs are valuable for biological annotation propagation because it identifies precisely members of each family. A second analysis was applied for each family, using the respective pHMMs to query a collection of sequences generated by a null model. For null model were assumed that all sequences were not homologous and could be represented just by the aminoacid frequencies observed in the SwissProt database. No non-homologous proteins were classified as members by the MENGOfams models, suggesting that they were sensitive to identify only true member sequences.

<p>Lignocellulose is an ubiquitous source of fixed carbon that is presently underexploited for renewable energy technologies. Currently, producing enzyme cocktails that robustly degrade these feedstocks is a significant economic bottleneck. Anaerobic gut fungi native to the digestive tracts of ruminants and hindgut fermenters are widely understudied despite their inherent ability to degrade a significant portion (~50%) of the lignocellulose in herbivorous animals. Challenges in cultivation due to their strict oxygen sensitivity, and the lack of a central repository to maintain axenic stocks substantially impede the progress with anaerobic fungi. Yet, these microbes have evolved elegant strategies and may harbor novel biomass degrading enzymes that could be used to more efficiently hydrolyze lignocellulose. Developing these organisms through characterization and genome engineering will yield significant contributions to the bioenergy community by improving hydrolysis technologies.</p> <p>In this work, we report the isolation of four novel species of anaerobic gut fungi. A more complete characterization of one of our four fungal isolates is investigated, whereby the effects of substrate composition and the corresponding fungal growth rates are compared. I also explore the growth of one of our fungal isolates on transgenic poplar to understand how fungal growth and enzyme secretion adapt to variable lignin composition. Notably, no significant reductions in growth were observed highlighting the ability of anaerobic fungi to degrade diverse feedstocks regardless of lignin composition. I have additionally included preliminary work intended to identify what epigenetic regulational strategies exist for anaerobic fungi, and how they relate to carbohydrate active enzyme expression. We hope to leverage this knowledge to engineer base enzyme cocktails that release significant portions of the fermentable sugars in untreated or mildly treated plant biomass as a means to make bioenergy technologies more efficient.</p>

Globalmente, o crescimento populacional gera uma maior demanda por energia, atualmente suprida por fontes fósseis. Nesse sentido, políticas públicas têm estimulado as fontes de energias renováveis, como por exemplo a produção de etanol de segunda geração (2G), a partir de materiais celulósicos, como a palha da cana-de-açúcar. Contudo, a remoção dessa palha pode alterar atributos químicos, físicos e biológicos do solo e, por fim, a produtividade da cultura. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar as mudanças ocasionadas pela remoção de quantidades de palha em atributos do solo e os impactos nos componentes de produção da cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido próximo a cidade de Igaraçu do Tietê-SP. O solo do local foi classificado como Nitossolo Vermelho Eutróferrico Típico. O delineamento utilizado foi blocos ao acaso com cinco tratamentos e três repetições. Os tratamentos avaliados foram as seguintes quantidades de palha depositadas uniformemente na superfície do solo: 0; 2; 3,2 e 7,5 Mg ha-1 de massa de matéria seca; Adicionalmente, testou-se um tratamento com 7,5 Mg ha-1 de palha aleirada na entrelinha. Foram avaliados atributos químicos, físicos e biológicos do solo tais como, pH, macronutrientes, densidade e resistência à penetração, teor e estoques de carbono e nitrogênio e biomassa microbiana. Para a maioria dos atributos do solo, as camadas avaliadas foram: 0-10; 10-20; 20-30 cm, contudo, as camadas avaliadas para os atributos químicos, ao fim do ciclo, foram: 0-5; 5-10; 10-20; 20-30 cm. Em relação a planta, foram avaliados o número e altura de plantas, aos 7, 15, 30, 45, 60, 90, 180 e 390 dias após o corte (DAC). O índice de área foliar foi determinado aos 120, 150 e 180 DAC. A determinação da produtividade da cultura foi feita por biometria aos 390 DAC. Foi calculado o acúmulo de nutrientes na cultura para os tratamentos 0; 3,2; 7,5 Mg ha-1 ao fim do ciclo. Após um ano de implantação do experimento, as diferentes quantidades de palha não alteraram os atributos químicos, densidade do solo e o teor de estoques de C e N. Por outro lado, a deposição de 7,5 Mg ha-1 de palha reduziu a compactação do solo na entre linha de 150 cm. A deposição de maiores quantidades de palha interferiu na rebrota e perfilhamento inicial da cana-de-açúcar, contudo, com o decorrer do ciclo, as plantas se recuperaram, havendo uma estabilização similar no número e altura de planta entre os tratamentos, acarretando valores de IAF e produtividade similares. Dessa forma, conclui-se que para as condições encontradas neste estudo, a remoção da palha no curto prazo não provocou impactos negativos dos atributos químicos, físico e biológicos e, consequentemente redução na produtividade da cana-de-açúcar. Contudo, destaca-se a necessidade de monitorar os efeitos da remoção de palha de cana-de-açúcar nos atributos do solo e planta por médio e longo prazo, permitindo assim, um melhor entendimento acerca da sustentabilidade desta prática de manejo emergente no Brasil. / Globally, the population growth generates an increasing demand for energy, currently supplied by fossil sources. In this sense, public policies have stimulated the renewable energies sources, such as the production of second-generation ethanol (2G), from cellulosic materials, such as sugarcane straw. However, the straw removal can alter chemical, physical and biological soil properties and, finally, the crop yield. Therefore, the objective of this study was to evaluate the straw removal management effects on soil attributes and its impacts on the sugarcane growth and yield. The experiment was conducted near to Igaraçu do Tietê-SP. The soil was classified as an Oxisol \"Nitossolo Vermelho eutróferrico típico\". The experimental design used was a randomized blocks with five treatments and three replications. The evaluated treatments were the following amounts of straw deposited uniformly on the soil surface: 0; 2; 3.2 and 7.5 Mg ha-1 of dry matter mass. In addition, a treatment with 7.5 Mg ha-1 of straw piled within inter-row was tested. Soil chemical, physical and biological attributes such as pH, macronutrients, bulk density, soil resistance to penetration, carbon and nitrogen contents and stocks and microbial biomass were evaluated. For the majority of soil attributes, the evaluated soil layers were: 0-10; 10-20; 20-30 cm, however, the evaluated layers for the chemical attributes, at the end of the cycle, were: 0-5; 5-10; 10-20; 20-30 cm. In terms of plants, the number and height of plants were evaluated at 7, 15, 30, 45, 60, 90, 180 and 390 days after cutting (DAC). The leaf area index (LAI) was determined at 120, 150 and 180 DAC. The determination of the yield of the culture was performed by biometric analysis at 390 DAC. The plant-accumulation of nutrients was calculated for the treatments 0; 3.2; 7.5 Mg ha-1 at the end of the cycle. After one year of implementation of the experiment, the different amounts of straw did not change the chemical attributes, bulk density and soil C and N stocks. On the other hand, the maintenance of 7.5 Mg ha-1 of straw on soil surface reduced the soil compaction, especially within 150-cm spaced crop rows. The maintanance of larger amounts of straw had negative impacts on regrowth and initial tillering of sugarcane; however, with the course of the cycle, the plants recovered, with a similar stabilization in the number and height of the plant between the treatments, leading to similar values of LAI and stalk yield. In conclusion, for the conditions found in this study, short-term straw removal did not cause negative impacts on chemical, physical and biological attributes and, thus, a reduction in sugarcane yield. However, it is necessary to monitor the effects of the removal of sugarcane straw on soil and plant attributes over the medium and long term towards a better understanding of the sustainability of this emergent management practice in Brazilian sugarcane production.

O estado de Mato Grosso do Sul possui, historicamente, uma produção agrícola que se solidificou com base na estrutura fundiária de propriedades agrícolas de grandes extensões, e que estabeleceu uma agricultura de alta produtividade, apresentando relevante participação no PIB agrícola brasileiro. A situação hipotética delineada na pesquisa tem como premissa a modificação do binômio econômico soja-boi, para o quadrinômio econômico soja-boi-eucalipto-cana-de-açúcar e sua relevância para o crescimento e desenvolvimento econômico do estado do Mato Grosso do Sul. O principal objetivo pesquisado correlaciona a dimensão agroindustrial nas microrregiões de Dourados e Três Lagoas aos aspectos socioeconômicos face ao crescimento dos setores primário agrícola e secundário industrial do agronegócio no período 2005-2015. A pesquisa qualitativa foi desenvolvida com base em dados primários e secundários utilizando entrevistas semiestruturadas e bibliografia. As microrregiões analisadas foram estudadas separadamente como estudos de caso. Os dados socioeconômicos utilizados foram demográficos e econômicos da produção agrícola e agroindustrial. A microrregião de Dourados possui diversificação de setores agroindustriais tornando-se um município que se consolidou em períodos recessivos economicamente. A microrregião de Três Lagoas possui uma economia alicerçada em poucas áreas do agronegócio e que possui vazios demográficos. Compreende-se, na busca pelo entendimento do processo de geração de riqueza e melhoria de qualidade de vida, o papel dos gestores públicos para executar um planejamento adequado, considerando a geração de riqueza e consequente melhoria de qualidade de vida da população investigada. / Historically, the state of Mato Grosso do Sul has an agricultural production that has solidified on the basis of the agricultural land structure of large extensions, and that established a high productivity agriculture, presenting a relevant participation in the Brazilian agricultural GDP. The hypothetical situation outlined in the research is premised on the modification of the \"soy-cattle\" economic binomial, for the economic \"soy-cattle-eucalyptus-sugarcane\" economic quadruom and its relevance for the economic growth and development of the State of Mato Grosso do Sul. The main objective of this study correlates the agroindustrial dimension in the microregions of Dourados and Três Lagoas with the socioeconomic aspects in relation to the growth of the agribusiness primary and agribusiness sectors in 2005-2015. Qualitative research was developed based on primary and secondary data using semi-structured interviews and bibliography. The microregions analyzed were studied separately as case studies. The socioeconomic data used were demographic and economic of agricultural and agroindustrial production. The Dourados microregion has diversified agroindustrial sectors, becoming a municipality that has consolidated in economically recessive periods. The Três Lagoas microregion has an economy based on few agribusiness areas that has demographic vacuums. It is understood, in the search for the understanding of the process of wealth generation and improvement of quality of life, the role of the public managers to carry out an adequate planning, considering the generation of wealth and consequent improvement of quality of life of the investigated population.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-12-19T14:32:12Z No. of bitstreams: 1 Henrique Soares de Albuquerque.pdf: 584354 bytes, checksum: bc6deba33329982980e33255ca8a5a3f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T14:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Soares de Albuquerque.pdf: 584354 bytes, checksum: bc6deba33329982980e33255ca8a5a3f (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Araripe Gypsum District is among the major consumers of firewood and coal of Pernambuco State Semiarid. This demand by energy has been partially contemplated to species extracted from the Caatinga biome. The use of biomass from sugarcane for energy purposes can be an alternative for sustainable development in the region. However, plant production in semi-arid depends on several factors, as the water supply, resistance of plants to water stress and the chemical management of soils, dystrophic often in the Chapada do Araripe soils. The gypsum produced in the region is a low-cost alternative to chemical soil management aiming to increase the access of water and nutrients to crops. Thus, objective of the research was to study the production of biomass for energy purposes by varieties of sugar cane grown in the Chapada do Araripe, and the impact of the application of gypsum in soils in the agronergetic potential of sugarcane in semi-arid environment. In this context, were tested three varieties of sugarcane: : RB867515, RB92579 e RB962962; cultivated in Chapada do Araripe distrophic soil, in the presence and absence of gypsum, in factorial arrangement (3x2) distributed in randomized blocks with four replications. The experiment was conducted during the period from 2010 to 2012, two consecutive cycles of of sugar cane growth, in Research Unit of Instituto Agronômico de Pernambuco, in Araripina city, Brazil. For this purpose, were made the determinations of the production of biomass and energy characteristics, such as fibre content, lignin and Higher heating value. Additionally, were determined the efficiency of water use by the varieties of sugarcane, and the extraction and nutrient use efficiency of varieties in the two growing cycles. The data were subjected to analysis of variance being the significant effects compared by Tukey mean test (p<0,05). The application of gypsum did not affect the agroenergetic performance of varieties cultivated in the semiarid. The varieties responded specifically and differently to water stress, declining, on average, the productivity by 38%, keeping the calorific value within the recommended range for bioenergetic material, around 17 MJ kg-1. The better relationship between productivity and calorific value was obtained by the variety RB962962. The application of gypsum provided, in the sugarcane, greater concentration and extraction of sulfur by varieties, as well as higher nitrogen extraction by the second cycle. / O pólo Gesseiro do Araripe está entre os grandes consumidores de lenha e carvão do semiárido de Pernambuco, demanda que tem sido atendida, em parte, por espécies vegetais extraídas da Caatinga. A utilização de biomassa da cana-de-açúcar para fins energéticos pode ser uma alternativa para desenvolvimento sustentável na região. Porém, a produção vegetal no semiárido depende de diversos fatores, como o suprimento de água, resistência das plantas ao estresse hídrico e o manejo químico dos solos, muitas vezes distróficos, como ocorre na Chapada do Araripe. O gesso produzido na região é uma alternativa de baixo custo para o manejo químico de solos visando aumentar o acesso das culturas a água e nutrientes. Assim, o objetivo da pesquisa foi estudar a produção de biomassa para fins energéticos por variedades de cana-de-açúcar cultivadas na Chapada do Araripe, e o impacto da gessagem de solos no potencial agroenergético de cana-de-açúcar em ambiente semiárido. Nesse contexto, foram testadas três variedades de cana-de-açúcar: RB867515, RB92579 e RB962962; em solo distrófico da chapada do Araripe na presença e ausência de gesso, em arranjo fatorial (3X2) distribuídos em blocos casualizados com quatro repetições. O experimento foi conduzido no período de 2010 a 2012, considerando dois ciclos de cultivo da cana-de-açúcar, no Instituto Agronômico de Pernambuco - IPA, em Araripina, Pernambuco. Para tanto, foram avaliadas a produção de biomassa e características energéticas, tais como teor de fibras, lignina e poder calorífico superior. Foram determinadas também a eficiência do uso da água pelas variedades de cana-deaçúcar, e a extração e a eficiência de uso de nutrientes das variedades nos dois ciclos de cultivo. Os dados foram submetidos à análise de variância sendo os efeitos significativos comparados estatisticamente por teste de médias (p<0,05). A aplicação de gesso não afetou o desempenho agroenergético das variedades cultivadas no semiárido, tampouco a eficiência de uso da água pelas mesmas. As variedades responderam de modo específico e diferenciado ao estresse hídrico, diminuindo, em média, a produtividade em 38% na canasoca, mantendo o poder calorífico dentro da faixa recomendada para material bioenergético, em torno de 17 MJ kg-1. De modo geral, a variedade que teve melhor relação entre produtividade e poder calorífico superior foi a RB962962. A aplicação de gesso proporcionou, na cana-soca, maior concentração e extração de enxofre pelas variedades, bem como maior extração de nitrogênio no segundo ciclo.

Fumiculture is an activity of great economic importance in the South of Brazil and requires annually a large volume of forest biomass used in the curing process of tobacco leaves and accounting for almost 10% of production costs. Complete combustion of wood produces water vapor, CO2, heat and non-combustible ash. When combustion is incomplete, it occurs to the formation of CO, hydrocarbons and other gases. As an alternative to firewood, the use of agroindustrial waste, such as sawdust, is promising, since it gives adequate destination to these wastes, reducing the emission of pollutants (methane) in their decomposition, besides the lower cost and easy handling, but the high variability ends up reducing the useful value heat. One option is pellets, which in addition to homogeneous, have superior properties during combustion and lower greenhouse gas emissions (GHG). The objective of this work was to analyze new sources of forest biomass, aiming at energy efficiency and the control and reduction of GHG emissions, especially by controlling the quality of biofuels. In the two farms of the State of Rio Grande do Sul, with different models of curing units, the biomass consumption of firewood, sawdust and pellets, the production of ashes after combustion, and emissions of combustion gases were monitored. Samples were collected for physical-chemical analysis of biomass qualification and a financial analysis was also performed. Despite having inferior chemical characteristics, the sawdust had inferior consumption to firewood. Pellets presented the best physic-chemical characteristics for energy, as well as lower consumption and lower CO2 emission rates. However, financially it needs an increase in the supply and reduction of the sale price. In decision making to choose which biomass and technology to use, the producer must take into account the final quality of the product, improvements in ergonomic and health conditions, storage area, improvement in air quality, among others. / A fumicultura é uma atividade de grande expressão econômica no Sul do país, e que necessita anualmente de um grande volume de biomassa florestal, utilizada no processo de cura das folhas de tabaco, e que representa quase 10% dos custos de produção. A combustão completa da madeira produz vapor d'água e CO2 juntamente com calor e cinzas não combustíveis. Quando a combustão é incompleta ocorre à formação de CO, hidrocarbonetos e outros gases. Alternativa a lenha, o uso de resíduos agroindustriais, como a serragem, se mostra promissor, uma vez que dá destino adequado a estes resíduos, diminuindo a emissão de poluentes (metano) na sua decomposição, além do menor custo e fácil manuseio, porém a alta variabilidade acaba por reduzir o poder calorífico útil. Uma opção são os pellets, que além de homogêneos, tem propriedades superiores durante a combustão e menores emissões de gases de efeito estufa (GEE). O objetivo do trabalho foi analisar novas fontes de biomassa florestal, visando a eficiência energética e o controle e redução das emissões de GEE, especialmente através do controle da qualidade dos biocombustíveis. Em duas propriedades fumicultoras do Rio Grande do Sul, com modelos diferentes de unidades de cura, foram acompanhados: o consumo das biomassas lenha, serragem e pellets, a produção de cinzas pós combustão, e a emissões dos gases de combustão. Amostras foram coletadas para análises físico-químicas de qualificação da biomassa e também foi realizada uma análise financeira. Apesar de ter apresentado inferiores características químicas, a serragem teve menor consumo comparado a lenha. Os pellets apresentaram as melhores características físico-químicas para energia, assim também o menor consumo e as menores taxa de emissão de CO2. Porém, financeiramente necessita de um aumento na oferta e redução do preço de venda. Na tomada de decisão para escolher qual biomassa e tecnologia a ser utilizada, o produtor deve levar em consideração a qualidade final do produto, as melhorias nas condições ergonômicas e de saúde, área de armazenamento, melhoria na qualidade do ar.

Globalmente, o crescimento populacional gera uma maior demanda por energia, atualmente suprida por fontes fósseis. Nesse sentido, políticas públicas têm estimulado as fontes de energias renováveis, como por exemplo a produção de etanol de segunda geração (2G), a partir de materiais celulósicos, como a palha da cana-de-açúcar. Contudo, a remoção dessa palha pode alterar atributos químicos, físicos e biológicos do solo e, por fim, a produtividade da cultura. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar as mudanças ocasionadas pela remoção de quantidades de palha em atributos do solo e os impactos nos componentes de produção da cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido próximo a cidade de Igaraçu do Tietê-SP. O solo do local foi classificado como Nitossolo Vermelho Eutróferrico Típico. O delineamento utilizado foi blocos ao acaso com cinco tratamentos e três repetições. Os tratamentos avaliados foram as seguintes quantidades de palha depositadas uniformemente na superfície do solo: 0; 2; 3,2 e 7,5 Mg ha-1 de massa de matéria seca; Adicionalmente, testou-se um tratamento com 7,5 Mg ha-1 de palha aleirada na entrelinha. Foram avaliados atributos químicos, físicos e biológicos do solo tais como, pH, macronutrientes, densidade e resistência à penetração, teor e estoques de carbono e nitrogênio e biomassa microbiana. Para a maioria dos atributos do solo, as camadas avaliadas foram: 0-10; 10-20; 20-30 cm, contudo, as camadas avaliadas para os atributos químicos, ao fim do ciclo, foram: 0-5; 5-10; 10-20; 20-30 cm. Em relação a planta, foram avaliados o número e altura de plantas, aos 7, 15, 30, 45, 60, 90, 180 e 390 dias após o corte (DAC). O índice de área foliar foi determinado aos 120, 150 e 180 DAC. A determinação da produtividade da cultura foi feita por biometria aos 390 DAC. Foi calculado o acúmulo de nutrientes na cultura para os tratamentos 0; 3,2; 7,5 Mg ha-1 ao fim do ciclo. Após um ano de implantação do experimento, as diferentes quantidades de palha não alteraram os atributos químicos, densidade do solo e o teor de estoques de C e N. Por outro lado, a deposição de 7,5 Mg ha-1 de palha reduziu a compactação do solo na entre linha de 150 cm. A deposição de maiores quantidades de palha interferiu na rebrota e perfilhamento inicial da cana-de-açúcar, contudo, com o decorrer do ciclo, as plantas se recuperaram, havendo uma estabilização similar no número e altura de planta entre os tratamentos, acarretando valores de IAF e produtividade similares. Dessa forma, conclui-se que para as condições encontradas neste estudo, a remoção da palha no curto prazo não provocou impactos negativos dos atributos químicos, físico e biológicos e, consequentemente redução na produtividade da cana-de-açúcar. Contudo, destaca-se a necessidade de monitorar os efeitos da remoção de palha de cana-de-açúcar nos atributos do solo e planta por médio e longo prazo, permitindo assim, um melhor entendimento acerca da sustentabilidade desta prática de manejo emergente no Brasil. / Globally, the population growth generates an increasing demand for energy, currently supplied by fossil sources. In this sense, public policies have stimulated the renewable energies sources, such as the production of second-generation ethanol (2G), from cellulosic materials, such as sugarcane straw. However, the straw removal can alter chemical, physical and biological soil properties and, finally, the crop yield. Therefore, the objective of this study was to evaluate the straw removal management effects on soil attributes and its impacts on the sugarcane growth and yield. The experiment was conducted near to Igaraçu do Tietê-SP. The soil was classified as an Oxisol \"Nitossolo Vermelho eutróferrico típico\". The experimental design used was a randomized blocks with five treatments and three replications. The evaluated treatments were the following amounts of straw deposited uniformly on the soil surface: 0; 2; 3.2 and 7.5 Mg ha-1 of dry matter mass. In addition, a treatment with 7.5 Mg ha-1 of straw piled within inter-row was tested. Soil chemical, physical and biological attributes such as pH, macronutrients, bulk density, soil resistance to penetration, carbon and nitrogen contents and stocks and microbial biomass were evaluated. For the majority of soil attributes, the evaluated soil layers were: 0-10; 10-20; 20-30 cm, however, the evaluated layers for the chemical attributes, at the end of the cycle, were: 0-5; 5-10; 10-20; 20-30 cm. In terms of plants, the number and height of plants were evaluated at 7, 15, 30, 45, 60, 90, 180 and 390 days after cutting (DAC). The leaf area index (LAI) was determined at 120, 150 and 180 DAC. The determination of the yield of the culture was performed by biometric analysis at 390 DAC. The plant-accumulation of nutrients was calculated for the treatments 0; 3.2; 7.5 Mg ha-1 at the end of the cycle. After one year of implementation of the experiment, the different amounts of straw did not change the chemical attributes, bulk density and soil C and N stocks. On the other hand, the maintenance of 7.5 Mg ha-1 of straw on soil surface reduced the soil compaction, especially within 150-cm spaced crop rows. The maintanance of larger amounts of straw had negative impacts on regrowth and initial tillering of sugarcane; however, with the course of the cycle, the plants recovered, with a similar stabilization in the number and height of the plant between the treatments, leading to similar values of LAI and stalk yield. In conclusion, for the conditions found in this study, short-term straw removal did not cause negative impacts on chemical, physical and biological attributes and, thus, a reduction in sugarcane yield. However, it is necessary to monitor the effects of the removal of sugarcane straw on soil and plant attributes over the medium and long term towards a better understanding of the sustainability of this emergent management practice in Brazilian sugarcane production.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-04-25T13:08:45Z No. of bitstreams: 1 2014 - Luis Claudio Jord?o da Cruz.pdf: 1154945 bytes, checksum: 76e27a77176ae3119d01bd7db89464dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T13:08:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014 - Luis Claudio Jord?o da Cruz.pdf: 1154945 bytes, checksum: 76e27a77176ae3119d01bd7db89464dd (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / In the humid tropics elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.), also known as Napier, of African origin, is known for its high production of biomass, which made him an ideal candidate for use as an energy feedstock for the biofuels industry, since the amount of fertilizer nitrogen mainly be low to avoid high costs inputs from fossil fuels. In the search for sources of biomass for the production of heat or electricity to reduce greenhouse gas (GHG), highlight the use of highly productive C4 grasses such as Miscanthus, Panicum and Saccharum spp. For this reason, many elephant grass accessions were investigated on the ability of high dry matter production without additions of nitrogen fertilizers, where the largest producers of biomass without N genotypes were as Cameroon and Gramafante. Bacteria were isolated fixing N in high numbers from this species genotypes, resulting in the study with 14 genotypes planted in soil with low 15N enrichment with production of more than 30% of its N biological fixation of N. After 10 years study, five elephant grass genotypes were indicated by the high biomass production, where there was also a lot of soil K extraction, which further highlights the use or reuse of the ashes as a nutrient source for minimize the consumption of said input. The objective of this study was to investigate the potential of ash five elephant grass genotypes and ash from industrial furnace to provide nutrients in soils of low fertility, comparing efficiency of use of nutrients by plants in response to different doses of ash and fertilizers minerals. Three experiments in pots used ash from 5 different elephant grass genotypes (Gramafante, Cameroon, BAG 02, CNPGL F06-3 and Roxo) that were conducted with low fertility soil, with brachiaria (Brachiaria decumbens Stapf.) as an indicator plant of plant development. The experiment consisted in pots with treatments with the ashes of elephant grass genotypes, contrasting with mineral fertilizer. The treatments were arranged in a randomized block design (factorial 3x2+1), with five repetitions, harvested six times at intervals of 60 days after the establishment of biomass brachiaria. A low fertility soil in a field experiment with the ashes derived from the ceramics industry of thermal power generation was conducted using elephant grass Cameroon genotype. The soil used in all experiments was Serop?dica?s Planosol, Rio de Janeiro. Experiments in pots showed a strong correlation between the amount of nutrients applied and absorption of nutrients by brachiaria at all doses of mineral fertilizers or ashes. The field trial showed no differences in income or absorption of nutrients in the elephant grass genotype Cameroon / Nas regi?es tropicais ?midas o capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.), tamb?m conhecido como Napier, de origem Africana, ? conhecido por sua alta produ??o de biomassa, o que o tornou um candidato ideal para seu uso como mat?ria-prima energ?tica para a ind?stria de biocombust?veis, desde que a dose de fertilizantes nitrogenados, principalmente, seja baixa para evitar altas entradas de gastos com combust?veis f?sseis. Na busca de fontes de biomassa para a produ??o de calor ou energia el?trica com redu??o de gases de efeito estufa (GEE), destacam-se o uso de gram?neas C4 altamente produtivas, como Miscanthus, Panicum e Saccharum spp. Por este motivo, diversos acessos de capim-elefante foram investigados sobre a capacidade de alta produ??o de mat?ria seca sem adi??es de fertilizantes nitrogenados, onde os maiores produtores de biomassa sem N foram gen?tipos como Cameroon e Gramafante. Foram isoladas bact?rias fixadoras de N em n?meros elevados a partir de gen?tipos desta esp?cie, que resultaram no estudo com 14 gen?tipos plantados em solo com baixo enriquecimento 15N com produ??o de mais de 30% do seu N da fixa??o biol?gica de N. Ap?s 10 anos de estudo, cinco gen?tipos de capim-elefante foram indicados pela alta produ??o de biomassa, onde se verificou tamb?m uma grande quantidade de extra??o de K do solo, o que evidencia ainda mais a utiliza??o, ou reutiliza??o, de suas cinzas como fonte de nutriente, para minimizar o consumo do referido insumo. O objetivo deste estudo foi investigar o potencial de cinzas de cinco gen?tipos de capim-elefante e de cinzas provenientes de forno industrial para disponibilizar nutrientes em solos de baixa fertilidade, com compara??o da efici?ncia de uso dos nutrientes pelas plantas em resposta de diferentes doses de cinzas e fertilizantes minerais. Tr?s experimentos em vasos utilizaram cinzas provenientes de 5 diferentes gen?tipos de capim-elefante (Gramafante, Cameroon, BAG 02, CNPGL F06-3 e Roxo) que foram conduzidos com solo de baixa fertilidade, com braqui?ria (Brachiaria decumbens Stapf.) como planta indicadora do desenvolvimento vegetal. O experimento em vasos consistiu com tratamentos com as cinzas dos gen?tipos de capim-elefante, em contraste com fertilizante mineral. Os tratamentos foram dispostos em blocos casualizados (fatorial 3x2+1), com cinco repeti??es, colhido em seis ocasi?es, com intervalos de 60 dias ap?s o estabelecimento da biomassa de braqui?ria. Um experimento de campo em solo de baixa fertilidade com as cinzas derivada da ind?stria cer?mica de gera??o de energia t?rmica foi realizado com uso do gen?tipo de capim-elefante Cameroon. O solo utilizado em todos os experimentos foi Planossolo de Serop?dica, Rio de Janeiro. Os experimentos em vasos mostraram uma forte correla??o entre a quantidade de nutriente aplicado e a absor??o de nutrientes pela braqui?ria em todas as doses de adubos minerais ou das cinzas. O experimento de campo n?o mostrou diferen?as de rendimento ou de absor??o de nutrientes no gen?tipo de capim-elefante Cameroon.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-31T17:05:31Z No. of bitstreams: 2 Silvia Macarri Petricoski.pdf: 2620168 bytes, checksum: f44863d59b0669f97542e59fbc5a4625 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T17:05:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Silvia Macarri Petricoski.pdf: 2620168 bytes, checksum: f44863d59b0669f97542e59fbc5a4625 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Throughout history, several sources and forms of energy have been used for production of goods and services. especially energy generated from fossil fuels such as oil. Due to the limits of their world reserves; CO2 emissions and ecological disasters from oil well drilling, it is crucial to think in renewable and sustainable sources of energy: those that naturally reconstitute themselves in a short period of time. One the alternatives for solving this problem is the energy coming from biomasses, whether animal or vegetable origin, it can be used to production of energy. The briquette is considered a solid biofuel, made from compaction of lignocellulosic residues much used to energy generation. This paper aimed to study production of briquettes from mixtures of urban pruning waste - RPU, from glycerine and cassava bagasse (Manihot esculenta). A prototype drier was used through solar heating to reduce humidity of RPU and cassava samples. Afterwards, samples of RPU, cassava bagasse and glycerin were mixed, yielding the treatments T1 (100% RPU), T2 (92% RPU and 8% Cassava bagasse), T3 (97% RPU and 3% Glycerin), T4 (89% RPU, 8% Cassava bagasse and 3% Glycerin) and T5 (94.5% RPU, 4% Cassava bagasse and 1,5% Glycerin). Then the analyzes of physical, chemical and energetic parameters the briquettes were carried out. The moisture content of the briquettes was lower in T1 treatment (7.935%). T2 treatment had lower fixed carbon value (16.858%) volatile content (66.520%) and higher ash content (16.621%). The percentages of C, H and N did not differ statistically between the treatments. The values of the upper, lower and useful calorific value were higher on T3 (18.973 MJ kg-1); (17,480 MJ kg-1) and (15,980 MJ kg-1) respectively. The apparent density was higher in T1 (1183 kg m-3) as well as energy density (20778.76 MJ m-3). Treatment T2 had the highest mechanical strength (1,281 kgf cm-2). The results, therefore, showed that treatments T1, T2 and T3 were more efficient, producing briquettes with properties that meet specifications of the market, besides presenting great energetic potential, being good substitutes for firewood. Based on information collected in Vera Cruz do Oeste - PR in 2015, approximately 76.92 t ano-1 of briquettes from urban pruning residues could be produced, thus contributing to generation of revenue in the value of R$ 23,614.44. / Ao longo da história, diversas foram as fontes e as formas de energia utilizadas para a produção de bens e de serviços, em especial a energia gerada a partir de combustíveis fósseis, como o petróleo. Em função dos limites de suas reservas mundiais; as emissões de CO2, e os desastres ecológicos a partir da perfuração de poços de petróleo, é fundamental pensar em fontes de energia renováveis e sustentáveis: aquelas que se reconstituem naturalmente, num curto período de tempo. Uma das alternativas para a solução deste problema é a energia proveniente das biomassas, seja de origem animal ou vegetal, que pode ser utilizada na produção de energia. O briquete é considerado um biocombustível sólido, feito a partir da compactação de resíduos lignocelulósicos muito utilizado para a geração de energia. Neste trabalho objetivou-se estudar a produção de briquetes a partir de misturas de Resíduos de Podas Urbanas - RPU, glicerina e bagaço de mandioca (Manihot esculenta). Para a redução da umidade das amostras de RPU e de mandioca, foi utilizado um secador via aquecimento solar. Posteriormente, as amostras dos RPU, do bagaço de mandioca e a glicerina foram misturadas gerando os tratamentos, T1 (100% RPU), T2 (92% RPU e 8% Bagaço de mandioca), T3 (97% RPU e 3% Glicerina), T4 (89% RPU, 8% Bagaço de mandioca e 3% Glicerina) e T5 (94,5% RPU, 4% Bagaço de mandioca e 1,5% Glicerina). Em seguida, foram realizadas as análises de parâmetros físicos, químicos e energéticos dos briquetes. O teor de umidade dos briquetes foi menor no tratamento T1 (7,935%). O tratamento T2 teve menor valor de carbono fixo (16,858%) e teor de voláteis (66,520%) e maior teor de cinzas (16,621%). As porcentagens de C, H e N não diferiram estatisticamente entre os tratamentos. Os valores do poder calorífico superior, inferior e útil foram maiores no tratamento T3 (18,973 MJ kg-1); (17,480 MJ kg-1) e (15,980 MJ kg-1) respectivamente. A densidade aparente foi maior no tratamento T1 (1.183 kg m-3) bem como a densidade energética (20.778,76 MJ m-3). O tratamento T2 teve a maior resistência mecânica (1,281 kgf cm-2). Os resultados, portanto, demonstraram que os tratamentos T1, T2 e T3 foram mais eficientes, produzindo briquetes com propriedades que atendam as especificações do mercado, além de apresentarem grande potencial energético, sendo bons substitutos à lenha. Com base nas informações coletadas no Município de Vera Cruz do Oeste - PR no ano de 2015, poderiam ser produzidos aproximadamente 76,92 t ano-1 de briquetes oriundos de resíduos de podas urbanas, contribuindo desta forma para a geração de receita no valor de R$ 23.614,44.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoVivianeCMicuanski.pdf: 1236017 bytes, checksum: f79a42b7dedae5f7dc9835b014c7e778 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / This paper refers to a case study that aimed to assess the technical and economic feasibility of the use of stillage to produce electricity in an ethanol plant, located in the northwestern region of the state of Paraná. The criteria considered in decision making based on economic viability analysis, were Internal Rate of Return (IRR), Net Present Value (NPV) and discounted payback. Two scenarios were adopted to analyze the economic feasibility of the project. The first scenario considered the possibility of selling the electricity produced to Company Paranaense of Energy - COPEL, from three distinct operations varying the time of operation of the biogas plant and the sale price of energy. The second scenario considered the use of the energy produced for own consumption in substitution of bagasse that would be sold. Also, for the second scenario, three operations that vary the time of operation of the biogas plant and the sale value of bagasse were considered. Still, a sensitivity analysis of the NPV was performed due to the variation of the selling price of electricity (scenario 1) and sugarcane bagasse (scenario 2), the amount sold and the fixed costs involved. Also held one-Probability Risk Analysis, from 1000 simulations of NPV, whereas the variation of the selling price of electricity from sugarcane bagasse and has a normal distribution in both cases. Comparing these economic indicators and analyzes, we can conclude that the project is viable for both scenarios evaluated, and for scenario 2 there is only 0.10% probability of injury for each operation. Thus, considering the scenarios studied and the operations performed on each one, it can be stated that the substitution of bagasse, which would be sold by the vinasse in the generation of electricity for own consumption of the plant, appears more economically viable than energy production from vinasse, whose goal would be to sell to COPEL / A crescente quantidade de palha de cana-de-açúcar, principalmente no Brasil, que já possui proibição de queima em alguns estados brasileiros, necessita de possibilidades de destinação. Para isto, este trabalho buscou estudar a modificação e/ou degradação química gerada por duas formas de pré-tratamento da palha de cana-de-açúcar, utilizando-se ácido cítrico e autoclave e solução de ureia com hidróxido de sódio em baixa temperatura. A eficiência de modificação de cada tratamento foi acompanhada por espectrofotometria na região do infravermelho e na região do UV-visível. Houve aumento na absorvância ao se aplicar o pré-tratamento NaOH/Ureia, consequentemente, na extração de compostos foi de 218,8% no processo de melhor resposta (-5,0 °C; proporção celulose:solução de 4:96 m/v; proporção NaOH/Ureia/água de 7:12:81), pelo teste de Youden, em comparação aos tratamentos iniciais (branco). Com relação ao pré-tratamento utilizando ácido cítrico, houve um aumento na absorvância e, consequentemente, na extração de compostos foi de 677,5% no processo de melhor resposta que utilizou-se de autoclave e de maior concentração de ácido cítrico não diferenciando-se significativamente a variação do tempo de reação. Os resultados mostraram que há modificação significativa no material estudado, com degradação da lignina e exposição da hemicelulose e celulose à posterior hidrólise. As técnicas espectroscópicas foram eficientes no acompanhamento das modificações causadas pelos tratamentos.