O processamento do café via úmida inclui as etapas de despolpamento, fermentação, lavagem e separação dos grãos, no qual gera-se grande quantidade de resíduos sólidos (casca e polpa) e água residuária. O estudo dos aspectos microbiológicos na produção de hidrogênio a partir de resíduos do processamento do café é pouco explorado, o que torna esse resíduo atrativo e foco de pesquisas. Neste cenário, buscou-se avaliar o potencial uso destes resíduos como substrato e fonte de bactérias e fungos fermentativos para produção de H2. Adicionalmente, estudou-se a homoacetogênese, processo que afeta a produção de H2, uma vez que o H2/CO2 pode ser consumido para a síntese de ácido acético. Para isso, ensaios em reatores em batelada foram conduzidos para seleção da melhor condição de pré-tratamento hidrotérmico (severidade), dos fatores da fermentação (pH, temperatura, agitação, volume do headspace, concentração de bioaumentação do consórcio microbiano, resíduo de polpa e casca, água residuária e extrato de levedura) que afetam a produção de H2 (Planejamento Plackett-Burman) e homoacetogênese (planejamento fracionado 24-1), seguido do delineamento composto central rotacional (DCCR) para otimização da produção de hidrogênio. Verificou-se que a severidade de pré-tratamento hidrotérmico de 3,53 (180 °C, 15 minutos), resultaram no aumento da concentração de açúcares fermentáveis, com baixa concentração de lignina, fenol, furfural e 5-hidroximentil furfural, obtendo valores de potencial máximo de produção de H2 (P) de 1,8 mL H2. Em relação ao efeito dos fatores da fermentação sobre a produção de H2, obteve-se o maior P de 82 mL H2 em pH 7,0, 30 g DQO L-1 de água residuária, 6 g L-1 de polpa e casca, 30 ºC, 50% de headspace, 180 rpm, sem bioaumentação do consórcio microbiano e 2 g L-1 de extrato de levedura. Por outro lado, as condições que conduziram a consumo significativo de H2 por homoacetogênese foram em pH inicial entre 5,5 e 7,5, headspace entre 40 e 60%, concentração de água residuária entre 10 e 30 g DQO L-1 e concentração de casca e polpa entre 3 e 9 g L-1. Em relação às variáveis estatisticamente significativas (pH, concentração de polpa e casca e volume do headspace), as condições operacionais ótimas para obtenção de P de 240 mL H2, estimadas via planejamento DCCR, foram em pH 7,0, concentração de polpa e casca 7 g L-1 e volume de headspace 30%. No consórcio microbiano, houve predominância de bactérias semelhantes a Lactobacillus sp. e Clostridium sp. e de fungos semelhantes a Saccharomyces sp. e Kazachstania sp. Tais microrganismos foram associados a produção de ácido lático, H2, etanol e ácido acético nos reatores, identificando genes relacionados a enzimas para a degradação de lignina, fenol, celulose, hemicelulose e pectina. Observou-se alta abundância relativa de Clostridium sp. tanto nos ensaios de produção de H2 quanto nos ensaios com consumo de hidrogênio, sendo seus genes associados a homoacetogênese, produção de ácido propiônico e butanol. / Wet coffee processing includes pulping, fermentation, washing and grain separation, in which large amounts of solid waste (husk and pulp) and wastewater are generated. The study of microbiological aspects in the hydrogen production from coffee waste was little explored, which makes this residue attractive and the focus of research. In this scenario, we evaluate the potential use of coffee waste as substrate and source of fermentative bacteria and fungi for H2 production. In addition, homoacetogenesis, a process, that negatively affects H2 production, was studied since H2/CO2 can be consumed for acetic acid production. Assays in batch reactors were conducted to select the best hydrothermal pretreatment condition (severity), fermentation factors affecting the H2 production (pH, temperature, agitation, headspace, bioaugmentation of microbial consortium, concentration of pulp and husk, wastewater and yeast extract) (Plackett and Burman design) and homoacetogenesis (fractional factorial design 24-1), followed by the Rotational Central Composite Design (RCCD) to optimize the H2 production. It was verified that the hydrothermal pretreatment severity of 3,53 (180 °C, 15 minutes), resulted in the increase of fermentable sugars, with low concentration of lignin, phenol, furfural and 5-hydroxyximethyl furfural, obtaining values of the maximum H2 production potential (P) of 1,8 mL H2. The fermentation factors conducing to highest P of 82 mL H2 were pH 7,0, wastewater 30 g COD L-1, 6 g L-1 pulp and husk, 30 °C, 50% headspace, 180 rpm, without bioaugmentation of the microbial consortium and 2 g L-1 yeast extract. On the other hand, the conditions leading to significant H2 consumption by homoacetogenesis were initial pH between 5,5 and 7,5, headspace between 40 and 60%, wastewater concentration between 10 and 30 g COD L-1 and concentration of husk and pulp between 3 and 9 g L-1. In relation to the fermentation factors statistically significant in the H2 production (pH, pulp and husk concentration and headspace), the optimal operational conditions to obtain P of 240 mL H2, estimated through RCCD design, were at pH 7,0, 7 g L-1 pulp and husk concentration and 30% headspace volume. In the microbial consortium, there was a predominance of bacteria similar to Lactobacillus sp. and Clostridium sp. and fungi similar to Saccharomyces sp. and Kazachstania sp. These microorganisms were associated with the production of H2, lactic acid, ethanol and acetic acid in the reactors, identifying genes related to enzymes for the degradation of lignin, phenol, cellulose, hemicellulose and pectin. There was a high relative abundance of Clostridium sp. both in the H2 production assays and in the H2 consumption assays, with genes associated to homoacetogenesis, production of propionic acid and butanol.

A banana (Musa spp.) está entre as culturas mais abundantes no mundo, e devido ao seu descarte, desde a colheita até a sua comercialização gera-se grande quantidade de resíduos sólidos. Neste cenário, buscou-se avaliar o potencial uso do resíduo de banana (RB) como substrato e fonte de bactérias fermentativas para produção de H2 e metabólitos solúveis. Obteve-se a partir da fermentação natural do RB biomassa autóctone produtora de H2 sem necessidade do uso de fonte exógena de bactérias e custo adicional de fontes de carbono. Nesse consórcio foram identificadas bactérias semelhantes a Lactobacillus e Clostridium. Ensaios em reatores em batelada foram conduzidos para seleção do meio de cultivo (BAC, Noparati e PCS), das variáveis independentes (pH, temperatura, concentração do substrato, headspace e inóculo), seguido do delineamento composto central rotacional (DCCR) para otimização da produção de hidrogênio. Verificou-se que as condições nutricionais do meio PCS (extrato de levedura, peptona, NaCl e CaCO3) e RB resultaram na produção (P) e rendimento (YH2) máximo de 15,05 mL e 10,03 mL H2.g-1 CT (carboidratos totais), respectivamente. Em relação às variáveis independentes (pH, temperatura, concentração de substrato, volume do headspace e porcentagem de inóculo) obteve-se maiores valores de P e velocidade de produção (Rm) de H2 de 38,08 mL e 3,07 mL.h-1, respectivamente, em pH 7,5, 15 g.L-1, 44ºC, 40% de headspace e 15% inóculo. Em relação às variáveis estatisticamente significativas (pH e temperatura) via realização do DCCR observou-se que o aumento do pH (de 5,09 para 7,5) favoreceu, tanto P, quanto Rm, todavia, maior temperatura (de 27,1 para 46,9ºC) associada ao menor pH (<6,5) foram condições desfavoráveis para esses parâmetros. Por outro lado, obteve-se redução do tempo de início de produção de hidrogênio (&#955;H2) para maior temperatura (44-46,9ºC) associada ao menor pH (5,5) As condições operacionais ótimas estimadas via modelo foram em pH 7,0 e 37ºC, obtendo-se 70,09 mL H2, 12,43 mL H2.h-1 e 93 mL.g-1 CT, para P, Rm e YH2, respectivamente. Bacilllus sp. isolada do RB cresceu em variedade de substratos (glicose, xilose, manose, galactose, frutose, maltose, celobiose, sacarose, amido e RB), e 71 mL H2 foi obtido em 5 g.L-1 de RB, pH 7 a 37ºC. Em todos os ensaios em reatores em batelada, independentemente das condições operacionais, verificou-se que as principais vias metabólicas foram do ácido acético butírico e ácido lático, principalmente com glicose e frutose como fonte de carbono. A acidificação dos reatores resultou na diminuição do pH inicial para valores <4,0 favorecendo a rota solventogênica. Na biomassa fermentativa autóctone e aquela dos reatores em batelada foi possível inferir sobre elevado potencial metabólico, devido a identificação de genes relacionados com enzimas do metabolismo de carboidratos. / Banana (Musa spp.) is among the most abundant crops in the world and, due to its discard, great quantity of solid waste is generated from the harvest until its commercialization. In this scenario, the potential use of banana residue (RB) as substrate and source of fermentative bacteria for the production of H2 and soluble metabolites was evaluated. It was obtained from RB natural fermentation native autochthonous H2-producing biomass without the need to use exogenous source of bacteria and additional costs from carbon sources. In this consortium, bacteria similar to Lactobacillus and Clostridium were identified. Batch reactor experiments were conducted to select culture medium (BAC, Noparati and PCS) and independent variables (pH, temperature, substrate concentration, headspace and inoculum), followed by central composite rotatable design (CCRD) experiments for optimization of hydrogen production. It was verified that the nutritional conditions provided by PCS medium (yeast extract, peptone, NaCl and CaCO3) and RB resulted in the maximum production (P) and yield (YH2) of 15.05 mL and 10.03 mL H2 g-1 CT (total carbohydrates), respectively. Regarding the independent variables (pH, temperature, substrate concentration, headspace volume and percentage of inoculum), higher P and H2 production rate (Rm) were obtained (38.08 mL and 3.07 mL h-1, respectively) at pH 7.5, 15 g L-1 of substrate, 44 °C, 40% headspace and 15% inoculum. In relation to the statistically significant variables (pH and temperature), it was observed through CCRD that the increase in pH (from 5.09 to 7.5) favored both P and Rm, however, a higher temperature (from 27.1 to 46.9ºC) associated with lower pH (<6.5) were unfavorable conditions for these parameters. On the other hand, a reduction in the hydrogen production start time (H2) was obtained with higher temperature (44-46.9ºC) associated to lower pH (5.5). The optimum operational conditions, estimated by modeling, were pH 7.0 and 37 °C, yielding 70.09 mL H2, 12.43 mL H2 h-1 and 93 mL gCT-1 for P, Rm and YH2, respectively. Bacillus sp. isolated from RB grown on a variety of substrates (glucose, xylose, mannose, galactose, fructose, maltose, cellobiose, sucrose, starch and RB), and 71 mL H2 was obtained with 5 g L-1 RB, pH 7 at 37 °C. In all batch reactor experiments, regardless of operating conditions, the main metabolic pathways were acetic acid, butyric acid and lactic acid, mainly with glucose and fructose as carbon sources. Acidification of the reactors resulted in a decrease of the initial pH to values <4.0, favoring the solventogenic pathway. It was possible to infer about the high metabolic potential in the autochthonous fermentative biomass and in the biomass from the batch reactors due to the identification of genes related to enzymes of the carbohydrate metabolism.

Modelos ocultos de Markov (HMMs - hidden Markov models) são ferramentas essenciais para anotação automática de proteínas. Por muitos anos, bancos de dados de famílias de proteínas baseados em HMMs têm sido disponibilizados para a comunidade científica (e.g. TIGRfams). Muitos esforços também têm sido dedicados à geração automática de HMMs de famílias de proteínas (e.g. PANTHER). No entanto, HMMs manualmente curados de famílias de proteínas permanecem como o padrão-ouro para anotação de genomas. Neste contexto, este trabalho teve como principal objetivo a geração de cerca de 80 famílias de proteínas microbianas relevantes para produção de bioenergia, baseadas em HMMs. Para gerar os HMMs, seguimos um protocolo de curadoria manual, gerado neste trabalho. Partimos de uma proteína que tenha função experimentalmente comprovada, esteja associada a uma publicação e tenha sido manualmente anotada com termos da Gene Ontology, criados pelo projeto MENGO¹ (Microbial ENergy Gene Ontology). Os próximos passos consistiram na (1) definição de um critério de seleção para inclusão de membros à família; (2) busca por membros via BLAST; (3) geração do alinhamento múltiplo (MUSCLE 3.7) e do HMM (HMMER 3.0); (4) análise dos resultados e iteração do processo, com o HMM preliminar usado nas buscas adicionais; (5) definição de uma nota de corte (cutoff) para o HMM final; (6) validação individual dos modelos. As principais contribuições deste trabalho são 74 HMMs (manualmente curados) disponibilizados via web (http://mengofams.lbi.iq.usp.br/), onde é possível fazer buscas e o download dos modelos, um protocolo detalhado sobre a curadoria manual de HMMs para famílias de proteínas e uma lista com proteínas candidatas a reanotação. / Hidden Markov Models (HMMs) are essential tools for automated annotation of protein sequences. For many years now protein family resources based on HMMs have been made available to the scientific community (e.g. TIGRfams). Much effort has also been devoted to the automated generation of protein family HMMs (e.g Panther). However, manually curated protein family HMMs remain the gold standard for use in genome annotation. In this context, this work had as main objectives the generation of appoximately 80 protein families based on HMMs. We follow a standard protocol, that was generated in this work, to create the HMMs. At first, we start from a protein with experimentally proven function, associated to a publication and that was manually annotated with new terms from Gene Ontology provided by MENGO¹ (Microbial ENergy Gene Ontology). The next steps consists of (1) definition of selection criteria to capture members of the family; (2) search for members via BLAST; (3) generation of multiple alignment (MUSCLE 3.7) and the HMM (HMMER 3.0); (4) result analysis and iteration of the process, using the preliminary HMM; (5) cutoff definition to the final HMM; (6) individual validation of the models using tests against NCBIs NR database. The main deliverables of this work are 74 HMMs manually curated available in the site project (mengofams.lbi.iq.usp.br) that allows browsing and download of all HMMs curated so far, a standard protocol manual curation of protein families, a list with proteins that need to be reviewed.

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.

Dentre os resíduos sólidos industriais, os provenientes do processo de extração e transformação de madeira se destacam, primeiro, pelo volume e, segundo, pelo seu potencial energético pouco explorado. A exploração e o processamento industrial de madeira estão entre as principais atividades econômicas da Amazônia, sendo que o aproveitamento da matéria-prima pelas madeireiras é estimado em 45% do volume de uma tora. Vários fatores definem o aproveitamento da madeira como espécie, produto fabricado, maquinário utilizado e defeitos naturais, fazendo com que cada segmento tenha um percentual de aproveitamento. Entretanto, os últimos anos foram de mudanças para o setor, principalmente na destinação dos resíduos, que de problema ambiental e social, passou a ser uma solução rentável e barata para suprir as necessidades energéticas impostas pelo avanço das indústrias no Estado de Mato Grosso. De soluções paliativas que aumentavam as proporções do problema, como a queima do resíduo em fornos ou a céu aberto, passou-se a utilizá-lo para a geração de energia; como queima direta, briquetes, carvão vegetal, maravalha, serragem, cavaco, lenha e pellets. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o gerenciamento dos resíduos sólidos nas indústrias de extração e transformação de madeira localizadas na Amazônia Mato-Grossense sob o aspecto da geração de energia a fim de oferecer auxílio aos tomadores de decisão em vários níveis de produção sobre a destinação mais adequada para os resíduos sólidos, levando em conta aspectos ambientais, econômicos e financeiros. Para tanto, foi utilizado o método exploratório, qualitativo, orientado por quatro estudos de caso realizados em indústrias de base florestal. Os resultados indicam que não é possível aproveitar 100% da madeira nos processos de desdobro e beneficiamento sendo a geração de resíduos inerente ao processamento da madeira. Porém, as empresas buscam alternativas para o aproveitamento seja comercializando o resíduo e promovendo o intercâmbio de massa com empresas que fabricam outros produtos ou utilizando-o na própria indústria para gerar energia. Observou-se que os projetos com o objetivo de aproveitar os resíduos nas quatro empresas analisadas são viáveis economicamente e além do benefício financeiro oferecem soluções para problemas ambientais e sociais decorrentes da atividade madeireira. Com esta pesquisa, espera-se contribuir para o aproveitamento mais sustentável dos resíduos desta atividade. / Among solid industrial residues, those from the wood extraction and processing stand out for two reasons. First for the volume and second for the energy potential that it has and is not being explored yet. The industrial processing and harvesting of wood are among the most important economical activities in the Amazon region, given that only around 45 % of a log is actually used by the industry. Many factors define how much of a log is used, such as: species of tree, final product, machinery and natural defects, causing all segments to have a percentage of loss. However, during the last years there were changes for the sector regarding the destination of the residues, which went from having environmental and social problems to a profitable and inexpensive solution to the energy needs of the industries in Mato Grosso State. Irrational solutions which increased the problem such as the burning of residues without any use are now changing to use the wood residues to generate energy and; direct burning, briquettes, charcoal, wood shavings, sawdust, wood chips, firewood, and pellets. The aim of this research was to evaluate the management of solid residues which come from the extraction and transformation of wood in the Amazon Forest in the state of Mato Grosso regarding the generation of energy in order to offer support to the decision makers at various levels of production about the best destination for the solid residues, considering environmental, economical and financial aspects. To do this, the exploratory, qualitative method was used, oriented by a case study performed in four logging industries. Our results indicate that it is not possible utilize 100 % of wood in unfolding mechanisms and processing, where residues generation is inherent to wood process. But the companies are searching for alternative ways for the use of their residues. One way is the using of it for commercial purposes promoting an exchange of mass with companies that manufacture others products. The other way would be using it in the own company to generate energy. Thus, it was possible to observe that the projects aiming the use of residues in the four companies analyzed were economical viable and besides of financial benefit they offer solutions to resolve environmental and social problems arising of wood activity. The results of this research will contribute to a more sustainable usage of this industrys residues.

As microalgas, nos últimos anos, veem sendo utilizadas em pesquisas para produção de energias renováveis, entre elas, o biodiesel. Esse é um biocombustível formado através de reação química entre um mol de triglicerídeo e três mols de um álcool, sendo metanol ou etanol os mais utilizados. As tecnologias de produção são as mais diversas, porém, algumas etapas são essenciais, como o sistema de cultivo, colheita, secagem, extração do óleo e o processo de conversão química. A presente pesquisa consiste no desenvolvimento de um sistema produtivo para o biodiesel, utilizando dados literários, com óleo de microalgas do gênero Chlorella cultivadas em vinhaça, em um processo posterior a produção de etanol. Para isso, foram desenvolvidos dois sistemas de produção, onde alterou-se o sistema de cultivo (lagoas de alta taxa e fotobiorreator), e foram dimensionados um sistema de tratamento preliminar na vinhaça, a unidade de extração do óleo por liquefação hidrotérmica e a unidade de conversão. Os dados necessários para o dimensionamento foram obtidos em literatura, seguindo as orientações de normas e manuais técnicos. Com os insumos de entrada e saída em cada processo, foram realizados estudos de avaliação do ciclo de vida (ACV), para determinar os potenciais impactos ambientais, e assim, comparar os dois sistemas de produção e avaliar sua viabilidade para produzir biodiesel em grande escala. Os estudos de ACV foram realizados de acordo com as normas técnicas da série ISO 14.040, com as representantes nacionais ABNT NBR ISO 14.040 e ABNT NBR ISO 14.044. Como unidade funcional, foi adotado 1 kg de biodiesel, analisado a influência dos critérios de alocação (massa, econômico, cut-off e massa, cut-off e econômico), utilizando o EDIP 1997 e USEtox para a quantificação dos potenciais de impactos. Os resultados indicam que o sistema com fotobiorreator apresentou maior produtividade de biomassa, e consequentemente, maior produção de biodiesel (foram produzidos 50,76 kg/h de óleo em fotobiorreator e 27,57 kg/h de óleo em lagoas de alta taxa). No entanto, o tratamento utilizado para a vinhaça não foi adequado, consumindo grande quantidade de coagulante com um gasto de R$ 11.067.840,00 por dia. Do ponto de vista energético, ocorreu maior consumo de energia para produção da unidade funcional, em relação a energia fornecida pela mesma, sendo até 60 vezes maior. Do ponto de vista ambiental, o sistema que utilizou o fotobiorreator para o cultivo, apresentou redução em todas as categorias de potenciais impactos ambientais, em média 45%, em relação ao sistema de lagoas de alta taxa. Contudo, os valores emitidos, comparado com outros sistemas pesquisados, obteve maiores contribuições de impacto para a unidade funcional, com amplitude de até 1632 vezes, na categoria de aquecimento global. Os critérios de alocação apresentaram grande influência nos resultados, contudo recomendações estabelecem que processos de alocação sejam realizados, primeiramente, através de relações físicas. / Microalgae, in recent years, have been used in researches for the production of renewable energy, such as, biodiesel. Biodiesel is a product of the chemical reaction between one mole of triglyceride and three moles of an alcohol, e.g. methanol or ethanol. The biodiesel production technologies are diverse, however, some steps are essential, such as cropping system, harvesting, drying, oil extraction and the chemical conversion process. The present research aimed the development of a production system of biodiesel, using the oil derived from microalgae growing in vinasse, in a process after ethanol production. Two production systems were developed, where the cultivation system (raceways ponds and photobioreactors) was altered, and a preliminary treatment system was designed for the vinasse, oil extraction unit (hydrothermal liquefaction), and conversion unit. The necessary data for the scaling were obtained in literature, following the guidelines of standards and technical manuals. Considering the inputs and outputs of each processes, life cycle assessment (LCA) studies were conducted to determine potential environmental impacts, compared two production systems and evaluated their characteristics to produce biodiesel on a large scale. The LCA studies were carried out according to the technical standards of the ISO 14,040 series, with the national representatives ABNT NBR ISO 14,040 and ABNT NBR ISO 14,044. As a functional unit, 1 kg of biodiesel was used, analyzing the influence of the allocation criteria (mass, economic, cut-off and mass, cut-off and economic) using EDIP 1997 and USEtox for the quantification of impact potentials. From the results, the photobioreactor system showed higher biomass productivity and, consequently, higher biodiesel production than raceways ponds (50.76 kg/h of oil in photobioreactor and 27.57 kg/h of oil were produced in raceways). However, the treatment used for vinasse was not adequate, consuming a large amount of coagulant costing R$ 11,067,840.00 per day. From the energetic point view, there was higher energy consumption for the production of the functional unit, in relation to the energy supplied by the unit (up to 60 times greater). From the environmental point view, the system with photobioreactor for cultivation, presented a reduction in all categories of potential environmental impacts, on average 45%, in relation to the raceways system. However, the pollutant loads emitted, compared to other systems surveyed, showed greater impact contributions to the functional unit reaching up to 1632 times, in the global warming category. The allocation criteria had great influence on the results, however, the recommendations that establish that allocation processes are carried out, mainly, through physical relations.

The concern of climate change and Greenhouse Gas emission have increased national consideration toward energy efficiency. Despite noticeable action which have taken by EU cities and Sweden government to mitigate the climate change, there is still shortage in appropriate energy measurements in old residential buildings. Due to the fact that a large share of residential buildings in Sweden have constructed more than 40 years ago, most of them need energy renovation  to enhance efficiency and saving more energy. In order to encourage home owners toward energy efficiency renovations, some cost effective measurements have to introduce to people with the view of effect on property value.  To this end, 50 detached houses and villas in Kronoberg County in Sweden have been chosen and analyzed to identify how renovation can increase the property value. These houses have been set in different categories by location, heating system, deep renovation, energy and aesthetic renovation. After that, compares the sold prices and biding prices for each category. Moreover, it analyses the people behavior toward renovation to see how can motive people to adopt necessary energy efficient renovation. This research also shows the current situation of building renovation, the most favourite renovation which are adopted by people as well as providing information about the factors affect the value of the house after renovation.

As leis e tratados nacionais e internacionais, em relação à questão agrária, assinados desde o tempo em que o Brasil era Colônia de Portugal, até os dias de hoje formaram e moldaram a estrutura fundiária atual e o cenário em que se desenvolve a questão agrária brasileira. O Centro-Oeste está inserido neste contexto e representa o principal centro produtor do complexo grãos-carne do país. Este trabalho mostra a evolução da posse e uso da terra no Brasil, tendo como estudo de caso a região Centro-Oeste. A partir da implantação do PROALCOOL, a região Centro-Oeste vem se destacando, também, na produção de agroenergia, com impacto direto na posse e uso da terra da região. Através de metodologias, como exploratória, descritiva e explicativa, constatou-se que o índice de Gini para as grandes regiões brasileiras, entre os anos de 1985 e 1995, com exceção do Norte que partiu de 0,812 para 0,820, apresentou uma diminuição da concentração, porém manteve um nível considerado forte a muito forte. Em relação aos Estados do Centro-Oeste, o Mato Grosso se destaca. De 1970 para 2006, a área média dos estabelecimentos agropecuários com menos de 10 hectares passou de uma representação de 0,06% para 0,08%. No mesmo período, a representatividade dos estabelecimentos com mais de 1.000 hectares que era de 95,05% caiu para 92,5% do total. A partir desta estrutura fundiária e aproveitando-se da vocação agrícola, o Centro-Oeste, abriga atualmente o maior número de usinas produtoras de biodiesel do país, com 27 do total de 57 unidades, bem como 45% da capacidade total instalada. Além da soja, a principal oleaginosa utilizada como matéria prima na produção de biodiesel, destaca-se a cana-deaçúcar destinada à produção de etanol ou açúcar. O aumento da demanda destes para a produção de agroenergia, somando-se ainda ao aumento da de alimentos e commodities, fizeram com que a as terras da região se tornassem foco de interesse de grandes empresas nacionais e estrangeiras a ponto do governo brasileiro intervir e impor limites à aquisição de terras no país por empresas de outras nacionalidades. Este trabalhou mostrou que a estrutura fundiária da região Centro-Oeste, mantém o modelo implantado em todo o país. O Brasil não demonstrou mudanças significativas em sua estrutura fundiária entre os anos de 1930 e 2010. Isto é, manteve o padrão de grande concentração de terras e no Centro-Oeste este modelo foi mantido na intensão de transformar esta região em um celeiro de grãos e da pecuária para exportação e a partir de 1975 para a produção, também, de materia-prima para a agroenergia. / Laws and national and international treaties, in relation to the agrarian, signed from the time that Brazil was a colony of Portugal until the present day formed and shaped the land structure and current scenario which develops the Brazilian agrarian question. The Centro-Oeste is inserted in this context and is the main production center of the complex grain-meat in the country. This work shows the evolution of ownership and use of land in Brazil, taking as a case study to the Centro-Oeste. From the implementation of PROALCOOL, the Centro-Oeste has been highlighted also in the production of bioenergy, with direct impact on tenure and land use in the region. Through methods such as exploratory, descriptive and explanatory, it was found that the Gini index for the Brazilian regions, between the years 1985 and 1995, with the exception of the North that left 0,812 to 0,820, showed a decrease in concentration but maintained a level considered strong to very strong. In relation to the states of the Centro-Oeste, Mato Grosso stands. From 1970 to 2006, the average area of farms under 10 acres has a representation of 0.06% to 0.08%. In the same period, the share of establishments with more than 1,000 hectares which was 95.05% fell to 92.5% of the total. From this land structure and taking advantage of the agricultural vocation, the Centro-Oeste, currently houses the largest number of plants producing biodiesel in the country, with 27 of the total 57 units, and 45% of total installed capacity. Besides soybeans, the main oilseed used as feedstock for biodiesel production, there is the sugar cane for the production of ethanol or sugar. The increased demand for these agrofuel production, adding further to the increase in food and commodities, made the lands of the region became the focus of interest of large domestic and foreign companies about the Brazilian government to intervene and impose limits the acquisition of land in the country by companies of other nationalities. This worked showed that the agrarian structure of the Centro-Oeste, keeps the model implemented in the whole country. The Brazil showed no significant changes in its land structure between 1930 and 2010. That is, the standard remained high concentration of land in the Centro-Oeste and this model was kept in the intention to transform the region into a hotbed of grains and livestock for export and from 1975 to the production, too, from raw material for bioenergy.

O biohidrogênio, obtido a partir da fermentação de carboidratos, surge como alternativa aos combustíveis derivados de petróleo. O hidrogênio possui elevada densidade energética (141,9 J/kg) e a sua queima não emite carbono na atmosfera. Além disso, tecnologias modernas como as Células a Combustível Microbianas (CCM) estão sendo desenvolvidas para produção de energia elétrica a partir de matérias primas renováveis. O funcionamento dessas células envolve algumas reações, entre elas a oxidação dos compostos orgânicos, catalisada por microrganismos. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi combinar duas formas de obtenção de energia renovável: a produção fermentativa de hidrogênio por uma cepa de Clostridium beijerinckii Br21 e o aproveitamento dos subprodutos dessa fermentação na geração de energia elétrica, através de uma CCM com um consórcio de microrganismos. Foi realizado um estudo de diferentes composições de meio de cultura para a produção fermentativa de H2 pelo C. beijerinckii Br21 visando aumentar a concentração de ácidos orgânicos a partir da glicose. Como principais subprodutos da fermentação foram detectados os ácidos lático, acético e butírico nas concentrações de 0,26, 0,30 e 2,90 g/L, respectivamente. Desse modo, uma CCM, na qual uma cultura mista de microrganismos cresceu no bioânodo foi alimentada com estes ácidos orgânicos separadamente (cerca de 1 g/L) e, posteriormente, com o efluente da produção de H2 para geração de energia elétrica. Em 7 dias de operação da CCM, a densidade de potência média se estabilizou em 1,2, 0,50, 0,62, 0,73 e 0,60 W/m2 nas CCMs alimentadas com os ácidos acético, butírico, lático, a mistura dos ácidos e com o efluente, respectivamente. Além disso, foi verificado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) que o ácido lático, o ácido butírico e o efluente da fermentação promoveram maior crescimento do biofilme. Entretanto, na CCM alimentada com ácido acético, a qual teve o menor crescimento do biofilme, foi obtida a maior densidade de potência (1,2 W/m2). Portanto, nota-se que é possível combinar processos para aproveitar a energia contida em subprodutos da fermentação de H2 para gerar outro tipo de energia: a energia elétrica em uma célula a combustível microbiana. Desta forma as matérias primas renováveis podem ser aproveitadas de forma integral. / Biohydrogen obtained from carbohydrate fermentation constitutes an alternative to fuel oil derivatives. Hydrogen has high energy density (141.9 J/kg), and its burning does not release carbon into the atmosphere. Moreover, modern technologies such as Microbial Fuel Cells (MFCs) are being developed to produce electric energy from renewable raw materials. These cells operate through reactions, like organic compound oxidation, catalyzed by microorganisms. This study has combined two ways of obtaining renewable energy: fermentative hydrogen production by Clostridium beijerinckii Br21 strain and use of fermentation byproducts in electric energy production by a MFC associated with a microorganism consortium. Different culture medium compositions were evaluated for fermentative hydrogen production by C. beijerinckii Br21 in an attempt to increase the concentration of organic acids originating from glucose. The main fermentation byproducts were lactic, acetic, and butyric acids at concentrations of 0.26, 0.30, and 2.90 g/L, respectively. The MFC containing a mixture of microorganisms grown on the bioanode was fed with these organic acids separately (approximately 1 g/L) and subsequently fed with effluent from hydrogen production to generate electric energy. On day 7 of MFC operation, the average power density stabilized at 1.2, 0.50, 0.62, 0.73, and 0.60 W/m2 in MFCs fed with acetic acid, butyric acid, lactic acid, a mixture of the acids, and the effluent, respectively. Scanning Electron Microscopy (SEM) and quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) revealed that lactic acid, butyric acid, and fermentation effluent promoted higher biofilm growth. However, the MFC fed with acetic acid provided the lowest biofilm growth and the highest power density (1.2 W/m2). Therefore, it is possible to combine processes to take advantage of the energy contained in hydrogen fermentation byproducts to generate another type of energy: electric energy in a microbial fuel cell. In this way, entire renewable raw materials can be used.

A colheita mecanizada da cana-de-açúcar (Saccharum spp. L.) deposita grande quantidade de palha sobre o solo, a qual é considerada uma excelente opção de matéria-prima lignocelulósica para a geração de energia. A quantidade de palha de cana-de-açúcar a ser retirada do campo e os impactos dessa prática no solo e no crescimento das plantas ainda não estão definidas. Assim, o objetivo desse estudo foi de avaliar os efeitos da remoção da palha de cana-de-açúcar do campo para fins energéticos na massa e arquitetura do sistema radicular e, sua relação com a produtividade da cultura. O experimento foi realizado no município de Capivarí (SP), utilizando a variedade CTC14, em um Latossolo Vermelho Distrófico típico, de textura média. Os tratamentos representaram quantidades crescentes de palhada mantidas sobre a superfície do solo, provenientes da colheita mecanizada, sendo esses: 0 Mg ha-1 (remoção de 100% da palhada); 4,2 Mg ha-1 (75% de remoção); 8,7 Mg ha-1 (50% de remoção) e 18,9 Mg ha-1 (sem remoção). As avaliações estimaram a distribuição (arquitetura) vertical do sistema radicular no perfil do solo, e a massa de raízes e sua distribuição horizontal na área. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm e 60-80 cm utilizando cavadores manuais. A densidade do solo foi determinada com amostras indeformadas de solo e a resistência à penetração por meio de penetrômetro de impacto. Os efeitos das diferentes quantidades de palha sobre o sistema radicular e sobre variáveis do solo foram avaliados por meio de análise de regressão, análise de correlação de Pearson, ANOVA e teste médias. A manutenção da palha diminui a resistência à penetração (RP) possivelmente devido à manutenção da umidade do solo. Altas quantidades de palha (18,9 Mg ha-1) diminuíram a densidade radicular e a produtividade final da cana-de-açúcar. Mesmo que de forma discreta, a manutenção da palha de cana-de-açúcar sobre o solo é capaz de alterar a distribuição do sistema radicular e se apresenta como um importante fator para a redução da densidade do solo e da resistência à penetração, sendo uma estratégia viável para o sistema radicular e, consequentemente, na produtividade final. Quantidades intermediárias de palha sobre o solo (dentre as mantidas neste estudo) aparenta ser a melhor alternativa para utilização da biomassa da cana-de-açúcar, empregando seu excedente para a produção de energia. / The mechanized harvest of sugarcane (Saccharum spp. L.) deposits a large amount of straw on the soil, which is considered an excellent choice of lignocellulosic raw material for the generation of energy. The amount of sugarcane straw to be removed from the field and the impacts of this practice on soil and plant growth are not yet defined. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of sugarcane straw removal from the field for energetic purposes in the mass and architecture of the root system and your relation with crop productivity. The experiment was conduced in Capivarí (SP), using the variety CTC14, in a sandy clay loam soil. The soil type of experimental area was a Rhodic Kandiudox (USDA Soil Taxonomy). The treatments represented increasing amounts of straw kept on the soil surface, from the mechanized harvest, being: 0 Mg ha-1 (removal of 100% of the straw); 4.2 Mg ha-1 (75% removal); 8.7 Mg ha-1 (50% removal) and 18.9 Mg ha-1 (without removal). The evaluations estimated the vertical distribution (architecture) of the root system in the soil profile, and the root mass and its horizontal distribution in the area. Samples were collected at depths of 0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm and 60-80 cm using manual diggers. Soil density was determined with undisturbed soil samples and resistance to penetration by means of an impact penetrometer. The effects of the different amounts of straw on the root system and on soil variables were evaluated by means of regression analysis, Pearson correlation analysis, ANOVA and mean test. Straw maintenance reduces penetration resistance (PR) possibly due to the maintenance of soil moisture. High amounts of straw (18.9 Mg ha-1) decreased the root density and final yield of sugarcane. Even though in a discrete manner, the maintenance of sugarcane straw on the soil is capable of altering the distribution of the root system and is an important factor for the reduction of soil density and resistance to penetration. feasible strategy for the root system and, consequently, the final productivity. Intermediate amounts of straw over the soil (among those maintained in this study) appear to be the best alternative for the use of sugarcane biomass, using its surplus for the production of energy.