Orientador: Rogério Teixeira de Faria / Coorientador: Alexandre Barcellos Dalri / Banca: Luiz Fabiano Palaretti / Banca: Patricia Angélica Alves Marques / Resumo: Um dos fatores que determinam os baixos índices zootécnicos na pecuária brasileira é a estacionalidade da produção das plantas forrageiras tropicais. A irrigação possibilita aumentar e estabilizar a produtividade, uma vez que pode suprir a demanda hídrica durante a época seca do ano. Os objetivos deste trabalho foram avaliar: a) a produtividade de massa seca e qualidade de forragem de Brachiaria brizantha, cv Marandu, em função de lâminas de irrigação no período do outono e inverno; b) a umidade do solo e temperatura do ar a fim de determinar seus efeitos na produtividade de forragem. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental da FCAV-Unesp, em Jaboticabal, SP. Utilizou-se um sistema de aspersão em linha para estabelecer tratamentos com cinco lâminas de irrigação correspondentes à frações da evapotranspiração de referência (L1=0,18; L2= 0,52; L3= 1,00; L4= 1,45 e L5= 1,67), em duas estações do ano, outono e inverno. O rendimento de forragem foi mais elevado no outono e a resposta de produtividade à lâmina de água foi ajustada por uma função quadrática, atingindo rendimentos máximos com lâminas 267 e 269 mm para o outono e inverno, respectivamente. Alto valor nutritivo da forragem foi obtido em ambas as estações do ano, havendo incrementos nos teores de proteína bruta somente no outono, à medida que se aumentou a lâmina de irrigação. Os teores de fibra em detergente neutro da forragem não foram afetados pela irrigação / Abstract: Low performance of the Brazilian livestock is duo to the production seasonality of tropical forage plants. Irrigation can provide higher yield and stabilized productivity, since it can meet the water demand during the dry season. The objective of this study was to evaluate: a) dry matter yield and forage quality of Brachiaria brizantha cv. Marandu, as a function of water depths during the fall and winter period, and b) soil moisture and air temperature to determine its effects on forage yield. The experiment was conducted in FCAV - UNESP, Jaboticabal, SP. A line source sprinkler system was used to establish irrigation treatments with five depths, corresponding to fractions of reference evapotranspiration (L1 = 0.18, L2 = 0.52, 1.00 = L3; L4 and L5 = 1.45 = 1.67) in two seasons, fall and winter. The forage yield was higher in the fall and the yield response to water depths was adjusted by a quadratic function, reaching maximum yields with depths of 267 and 269 mm for fall and winter, respectively. High nutritional value of the forage was obtained during the experimental period, with increases in crude protein with increment in water depth only in the fall. Water application did not affect the neutral detergent fiber content of the forage / Mestre

Orientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: Maura Seiko Tsui Esperancini / Banca: Kléber Pereira Lanças / Banca: Gustavo Kimura Montanha / Resumo: Forrageiras modificadas representam uma opção viável para a colheita de sistemas florestais de curta rotação (SFCR), como apresentado em diversos estudos realizados em países do hemisfério norte. Entretanto, novos plantios energéticos no Brasil possuem maior produtividade comparados aos plantios nos países do hemisfério norte, fato que demanda mais estudos sobre a capacidade operacional das Forrageiras adaptadas nos plantios brasileiros. Neste estudo foi conduzido em cinco plantios de eucalipto, localizados em diferentes estados brasileiros abrangendo diversas condições de trabalho em relação ao clone, idade do plantio, densidade populacional e sistema de plantio (linhas simples e duplas). A produtividade florestal variou entre 90 e 157 t ha-1 e o diâmetro à altura do peito (DAP) variou entre 5 e 8 cm. Neste ensaio utilizou-se a forrageira New Holland FR9060 acoplada a plataforma florestal 130 FB da mesma fabricante. Este conjunto atingiu uma capacidade de processamento entre 39 a 65 t h-1, resultado este comparável aos encontrados em estudos realizado na Europa e América do Norte. As paradas apresentaram reduzida proporção do tempo total de colheita, semelhantes aos encontrados em plantios de Populus e Salix em países do hemisfério norte. A capacidade de processamento foi diretamente proporcional a produtividade florestal e a granulometria. A diminuição na granulometria de 30 para 20 mm determinou uma redução de 20 a 30% na capacidade de processamento. Estes resultados ... / Abstract: Chapter 1: Modified foragers represent a cost-effective option for harvesting high-density short-rotation energy plantations, as shown in many studies conducted in the Northern hemisphere. However, new energy plantations grown in Brazil far exceed the stocking and the stem size characterizing plantations in the Northern hemisphere, which raises the question about the ability of modified foragers to perform effectively. A study was conducted on five eucalypt plantations, located in different Brazilian States and spanning over a wide range of work conditions in terms of clone, age, planting density and row system (e.g. single or twin rows). Field stocking varied between 90 and 157 t ha-1, and breast-height diameter between 5 and 8 cm. The tests were conducted with a New Holland 9060 forager, equipped with a 130 FB energy wood header. This machine was capable of negotiating all test fields, and reached a productivity between 39 and 65 t h-1, which was comparable with the productivity figures recorded in Europe and North America. The machine coped well with the high field stocking and stem size levels encountered in Brazil. Blockages accounted for a very small proportion of total harvesting time, which was much similar to that recorded in studies conducted on poplar and willow in the Northern hemisphere. Productivity was directly proportional to field stocking and cut length. Changing cut length from 30 to 20 mm determined a 20 - 30% reduction in productivity. These figures refle... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Coorientador: Miguel Angelo Mutton / Banca: Raúl Andres Martinez Uribe / Banca: Leonardo Lucas Madaleno / Resumo: Em meio a diferentes matérias-primas renováveis disponíveis para a produção de etanol, o sorgo sacarino (Sorghum bicolor (L.) Moench) é uma das culturas mais promissoras devido ao grande acúmulo de açúcares presente em seus colmos e à sua ampla adaptabilidade em diferentes climas e solos. A viabilidade de seu uso em larga escala para a produção de etanol depende de práticas que otimizem o seu rendimento energético. Neste trabalho foram avaliados efeitos do desponte prévio a emergência das panículas e das épocas de colheita do sorgo sacarino na qualidade tecnológica dos colmos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com parcelas sub-subdividas e quatro repetições, em que os tratamentos primários corresponderam às cultivares de sorgo sacarino (CV147, CV198 e BRS508), os secundários, ao manejo dos colmos (com desponte prévio à emergência das panículas e colmos integrais, sem desponte) e os terciários às épocas de colheita (102 "fase de grão leitoso" e 116 "fase de grão pastoso" dias após semeadura). A qualidade dos colmos foi avaliada por meio da determinação dos seguintes parâmetros: Teor de sólidos solúveis (Brix), pH, Acidez, Açúcares Redutores (AR), Açúcares Redutores Totais (ART), Amido e Compostos Fenólicos. No processo fermentantivo foi utilizada a levedura PE-2 e avaliados a viabilidade celular, viabilidade de brotos e índices de brotamento. As enzimas α-amilase e glucoamilase foram utilizadas no processo de clarificação do caldo e no processo fermentativo, respectivamente. Foram realizadas análises do vinho delevurado (Amido, Acidez Sulfúrica, Glicerol, Teor Alcoólico) e também a eficiência fermentativa e a produtividade. O desponte das panículas promoveu menores teores de amido e de compostos fenólicos no caldo, porém para as outras características o desponte afetou negativamente a qualidade tecnológica do sorgo sacarino. A época de ... / Abstract: Among the different renewable raw materials available for ethanol production, the Sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) is a potential crop to ethanol production, because its large adaptability in different soil and climates. This use viability in industrial scale depends of several practices to optimize its energetic yield. The effects of top removal in the anthesis stage and harvest times on sweet sorghum technological quality were evaluated in this research. The experiment was arranged in a split-split-splot as a completely randomized statistical design, with four replications. Main treatments corresponded to sweet sorghum cultivars (CV147, CV198 and BRS508), secondary were the stalks management (whole and topped stalks) and tertiary were the harvest times (102 "soft grain stage" and 116 "hard grain stage" days after sowing). The quality was evaluated by the parameters: Total Soluble Solids Content (Brix), pH, Acidity, Reducing Sugars (RS), Total Reducing Sugars (TRS), Starch and Phenolic Compounds. In fermentantive process was used PE-2 yeast and was evaluated the cell viability, viability and budding of the yeasts. The α-amylase and glucoamylase were used in the clarification of the broth in the fermentation process, respectively. The delevurado wine analysis (Starch, Acidity sulfuric, Glycerol, Alcohol) and also the fermentation efficiency and productivity. The panicle removed promoted lower starch content, and the phenolic compounds in the juice, but for the other features top removed, affected negatively the technological quality of sweet sorghum.The harvest season, which provided the better raw material of quality for ethanol production, was at 102 days after sowing. The α-amylase and glucoamylase were effective in breaking, converting starch / Mestre

Orientador: Edson Antonio Capello Sousa / Banca: Celso Fernandes Joaquim Junior / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Resumo: O Setor sucroenergético está entre os mais importantes da economia brasileira e também com importância global no contexto das energias renováveis. A demanda pelo bicombustível e por açúcar cresce continuamente no Brasil e em várias regiões do planeta, criando grandes perspectivas para este setor. O sucesso desta jornada leva a necessidade de investimentos, aumento de produtividade, avaliação dos equipamentos existentes e projetos de pesquisas. Dentre os equipamentos do setor que merecem atenção especial e que devem passar por avaliação estrutural, estão os vasos de pressão. O número destes equipamentos em uma unidade do setor é bastante expressivo. A avaliação dos vasos de pressão é importante para evidenciar a condição de segurança, eficiência operacional e para planejar projetos de alteração, recuperação, reparo e investimentos futuros. O objetivo desta pesquisa foi realizar análise de tensões em um projeto de vaso de pressão com a utilização do Método dos Elementos Finitos (MEF) em comparação com soluções teóricas definidas em norma de projeto, também demonstrar a capacidade do MEF na solução de problemas de análise de tensão em vasos de pressão. As tensões atuantes nos diversos componentes do vaso de pressão estudado (pré-evaporador) foram obtidas pelo Método dos Elementos Finitos e com a utilização de expressões de cálculo teórico. Nas regiões distantes de descontinuidades observou-se proximidade dos resultados, o que não aconteceu em regiões de maior complexidade geomét... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sugar-energy industry is among the most important of the Brazilian economy and also with global importance in the context of renewable energy. The demand for biofuel and sugar is continuously growing in Brazil and in several regions of the planet, creating great prospects for this sector. The success of this journey takes the necessity for investment, increase of productivity, evaluation of existing equipment and research projects. Among the equipment of the section that deserve special attention and must undergo by structural evaluation, are the pressure vessels. The number of the equipment in a sector unit is very significant. The evaluation of the pressure vessels is important to highlight the security condition, operational efficiency and provide subsidies to changing, recovery, repair designs and future investments. The objective of this research was to perform stress analysis in a pressure vessel design using the Finite Element Method (FEM) compared to theoretical solutions defined in project standard, also demonstrate the ability of the FEM in solving analysis problems of stress in pressure vessels. The stresses acting on the various components of the studied pressure vessel (pre-evaporator) were obtained by the Finite Element Method and the use of theoretical calculation expressions. In the distant regions of discontinuities were observed closeness of the results, what did not happen in regions of greater geometric complexity, which are not covered with the use of... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Coorientador: José Mauro Santana da Silva / Banca: Fabio Minoru Yamaji / Banca: Franciane Andrade de Pádua / Resumo: Este estudo teve como objetivo avaliar densidade de carga da produção de cavacos em função da granulometria de dois sistemas florestais de curta rotação de Eucalyptus urograndis. Um ensaio foi realizado em Botucatu- SP, o plantio da área em ocorreu em julho 2010, com espaçamento de 2,8 x 1,5 m, e com 30 meses a área foi colhida, com a utilização de uma carreta com células de carga e com volume conhecido e foi realizada pesagens para seis dimensões de cavacos (5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm e 33 mm) tendo três repetições para cada, para poder determinar a densidade de carga. Em janeiro de 2010, foi implantado em Taiobeiras- MG, o outro ensaio, com os diferentes clones (I-144, I-224, I-042 e I-60) no espaçamento de 4,0 x 0,5 m com a finalidade de produção de bioenergia na forma cavacos de 33 mm. A colheita foi realizada com 37 meses, com uma carreta de volume conhecido e uma balança rodoviária para determinar a densidade de carga. Para os dois ensaios foi utilizado o mesmo sistema mecanizado específico para produção de cavaco. Os resultados foram analisados pela análise de variância e, posteriormente, teste de Tukey. Concluindo que quanto maior dimensão dos cavacos menor a densidade de carga e que numa mesma situação para diferentes clones da mesma espécie de eucalipto se encontra diferentes valores de densidade de carga / Abstract: This study aimed to evaluate the bulk density of a wood chip production as a function of particle size of two short forestry rotation system of Eucalyptus urograndis. One trial was conducted in Botucatu-SP, the planting area occurred in July 2010, with spacing of 2.8 x 1.5 m, and within 30 months the area was harvested with the use of a trailer with load cells and known volume, and was weighing carried out for six dimensions chip (5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm and 33 mm) with three replicates for each, in order to determine the bulk density. In January 2010, it was deployed in Taiobeiras-MG, the second test, with different clones (I-144, I-224, I-042 and I-60) at a spacing of 4.0 x 0.5 m with purpose of bioenergy production in 3 the form of 33 mm wood chips. The harvest was performed 37 months, with a cartload of known volume and scale road to determine the bulk density. For both tests the same specific mechanical system was used to produce chip. The results were analyzed by analysis of variance and then the Tukey test. In conclusion that the larger dimension of the wood chips minus the bulk density and in the same situation for different clones of the same species of eucalyptus is different values of bulk density. / Mestre

Título da capa: Qualidade energética da madeira de eucalipto em função do espaçamento, da adubação e da idade conduzida no sistema de curta rotação / / Orientador: Kléber Pereira Lanças / Coorientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: Fabio Minoruy Yamaji / Banca: José Mauro Santana da Silva / Banca: Franciane Andrade de Pádua / Banca: Claudio Angeli Sansigolo / Resumo: A crescente demanda por recursos energéticos renováveis tem impulsionado o desenvolvimento de plantios florestais com maior eficiência na produção de madeira com qualidade para este fim, mas com viabilidade econômica e com mínimos danos a sustentabilidade dos sítios de produção, fatores que objetivaram e justificaram o presente trabalho com Eucalyptus grandis x E. urophylla em sistemas de curta rotação. O experimento foi instalado em 2008, nos espaçamentos de 2,8x0,5 m, 2,8x1,0 m, 2,8x1,5 m, 2,8x2,0 m e 2,8x2,5 m, com três níveis de adubação. A aplicação de adubos foi NPK 6-30-6 no plantio nas doses de 70, 140 e 280 g.planta-1 e na cobertura foi de NPK 20-0-20 nas doses de 25, 50 e 100 g.planta-1 aos 60 dias, 35, 70 e 140 g.planta-1 aos 140 dias e 50, 100 e 200 g.planta-1 aos 360 dias após o plantio. Árvores amostra foram colhidas em três ocasiões, aos 18 meses, 24 meses e 30 meses para avaliações de volume, massa seca de madeira e atributos energéticos produtividade energética, acúmulo de cinzas, lignina e extrativos na madeira e exportação de nutrientes. Baseando-se no estudo de caso dos custos operacionais da empresa para a produção de briquetes, foram simulados os indicadores econômicos valor presente líquido, razão beneficio custo e custo médio de produção. A maior produção de volume de madeira com casca ocorreu aos 30 meses, no espaçamento de 2,8x0,5 m e 2,8x1,0 m, considerando que nesta idade a média estimada foi de 167 m³.ha-1. Com relação a massa seca de madeira, médias de 70 e 90 t.ha-1 foram encontradas nos espaçamentos mais adensados e com maior aplicação de adubo. A produtividade energética foi maior em espaçamentos mais adensados,... / Abstract: The growing demand for renewable energy resources has driven the development of forest plantations with greater efficiency in the production of quality wood for this purpose, but with economic viability and sustainability with minimal damage to the sites of production, factors that objected and justified the present work. The experiment was installed in 2008 on a farm in which it produces wood briquettes, the spacing of 2.8x0.5 m, 2.8x1.0 m, 2.8x1.5 m, 2.8x2.0 m and 2.8x2.5 m, with three levels of fertilization. The application of fertilizers was NPK 30-6 at planting at doses of 70, 140 and 280 g/plant and the coverage was NPK 20-0-20 at doses of 25, 50 and 100 g/plant at 60 days, 35, 70 and 140 g/plant at 140 days and 50, 100 and 200 g/plant at 360 days after planting. Sample trees were harvested on three occasions, at 18 months, 24 months and 30 months for evaluation of volume, dry mass and the energy attributes energy productivity, accumulation of ash, lignin and extractives in wood and XII nutrient export. Based on the case study of the company's operating costs for the production of briquettes, economic indicators were simulated net present value, benefit cost ratio and average cost of production. The largest production volume of wood with bark occurred at 30 months, spaced 2.8x0.5 m and 2.8x1.0 m, whereas this age the estimated average was 167 m³/ha. With respect to dry mass, averaging 70 and 90 t/ha were found in denser spacing and greater application of fertilizer. The productivity was higher in energy narrower spacing plant, 2.8x0.5 m and 2.8x1.0 m, especially when obtained at 30 months in the case of trees planting between 0.5 m of space reached average 40 tep/ha. Already compounds lignin, extractives and ash were found in greater accumulation in trees harvested wider spacing, and the ash content of around 1% due to the presence of bark in the sample... / Doutor

Resumo: O uso de biocombustíveis deverá consolidar-se ao longo dos próximos anos. De um sonho de ambientalistas há décadas, adquiriu recentemente o status de real agente redutor das emissões de gases tóxicos. O presente trabalho teve por objetivo avaliar em condições reais de campo, o desgaste de motores Sisu Diesel modelo 620DSR da frota comercial de tratores de propriedade da Usina Catanduva. Utilizou-se diesel, biodiesel de óleo de mamona na proporção de 5%, biodiesel de óleo de soja nas proporções de 5% e 20%, sendo este biodiesel produzido pelo LADETEL/USP - Ribeirão Preto, SP. O tempo de avaliação foi de 18 meses, o que resultou em média 3.624 horas de trabalho efetivo de campo (preparo de solo) para cada trator avaliado, sendo os mesmos da marca Valtra, modelo BH180. Após os testes em campo procedeu-se á retirada e envio para as instalações da fábrica do fabricante Valtra em Mogi das Cruzes, SP, onde se procedeu á abertura dos mesmos sob criteriosa avaliação dos componentes. Os resultados evidenciaram que, a condição de desgaste dos motores que funcionou com biodiesel de soja e de mamona não apresentou anormalidade em comparação ao motor que funcionou com diesel. Avaliando o sistema de alimentação observaram-se pequenos depósitos de coloração escura na bomba injetora dos motores testados com biodiesel de soja e presença de desgastes severos na bomba injetora que equipava o motor testado com biodiesel de mamona, ocasionando o travamento (quebra), em função de deficiência de lubrificação do combustível provocada pela contaminação com água / Abstract: The use of biofuels should consolidate-over the coming years. A dream for decades, environmentalists has recently acquired the status of real reducing agent of emissions of toxic gases. This work was to evaluate in real conditions of field, the wear Sisu Diesel engine model 620DSR commercial fleet tractors of ownership of Plant Catanduva. Used-diesel, biodiesel castor oil in the proportion of 5% and biodiesel of soya oil in the proportions of 5% and 20% (B20-soybean), being this biodiesel produced by LADETEL/USP Ribeirao Preto, SP. THE time of evaluation was 18 months, which resulted in average 3,624 hours of work effective field (soil tillage) for each tractor evaluated, being the same brand, model Valtra BH180. After the tests in the field has-be removed and sent to the plant of Valtra in Mogi das Cruzes, SP, where carried out will be opening of the same under a careful assessment of the components. The results showed abrasion of the engines that worked with biodiesel castor bean and soybean presented abnormality in comparison to the engine which has worked with diesel. Evaluating the system of feeding observed-small deposits of dark color of the injection pump engines tested with biodiesel of soybean and presence of severe damage to the injection pump that fitted the engine tested with biodiesel castor causing the hampering (broken) on the basis of disability fuel lubricating caused by the contamination with water / Doutor

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Eleni Gomes / Banca: Leandro Martins / Resumo: O termo zeólitas abrange a classe dos alumino silicatos hidratados de metais alcalinos ou alcalino-terrosos. A enzima lipase de Thermomyces lanuginosus foi imobilizada em zeolitas, produzindo um catalisador heterogêneo com potencial aplicação para a produção de biodiesel. Dois tipos de zeolita foram sintetizados: zeolita gismondina (GIS/Na) e um novo material zeolitico com topologia faujasítica (FAU/Co e FAU/Cu). A zeolita gismondina foi submetida ao processo de troca iônica com os cátions divalentes Ni 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ , Mn 2+ e Ca 2+ (GIS/Ni, GIS/Co, GIS/Mg, GIS/Sr, GIS/Mn e GIS/Ca) e a zeólita com topologia faujasítica foi submetida ao processo de troca iônica com NH4 + (FAU/Co.NH 4 e FAU/Cu.NH 4 ) e posteriormente calcinada a 500 o C (FAU/Co.H + e FAU/Cu.H + ). Estes materiais foram utilizados como suporte sólido para a imobilização enzimática, dando origem aos complexos zeolita-enzima: GIS/Ni/ENZ, GIS/Co/ENZ e FAU/Co.NH 4 /ENZ por exemplo. Foram utilizados dois métodos diferentes de imobilização. Em um deles, foi feito um pré-tratamento da lipase com o substrato (óleo de soja) e em outro a enzima foi imobilizada sem o pré-tratamento com o substrato. Foram feitos experimentos de transesterificação de triglicerídeos para a produção de biodiesel utilizando como catalisador da reação as zeolitas puras, a enzima pura e os complexos zeolita-enzima. Os catalisadores com topologia faujasitica (FAU/Co e FAU/Cu) atuando em condições experimentais de 100 o C, razão molar óleo:álcool de 1:50 por 12 horas fornecem bons rendimentos de ésteres (90%). Os catalisadores GIS/Ni/ENZ e FAU/Co.NH 4 /ENZ (imobilização com pré tratamento da enzima) apresentaram os maiores valores de atividade enzimática e bons rendimentos de ésteres etílicos. A mesma quantidade de enzima (0,4 mg) foi utilizada em sua forma livre e imobilizada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The term zeolites comprehend the class of hydrated alkaline or earth alkaline metals alumino silicates. Thermomyces lanuginosus lipase enzyme was immobilized on zeolites, producing a heterogeneous catalyst with potential application on biodiesel production. Two types of zeolite were synthesized: gismondina zeolite (GIS/Na) and a new faujasite like zeolitic material: (FAU/Co e FAU/Cu). Gismondine zeolite was ion exchanged with divalent cations Ni 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ , Mn 2+ e Ca 2+ (GIS/Ni, GIS/Co, GIS/Mg, GIS/Sr, GIS/Mn e GIS/Ca) and the faujasite like zeolite was ion exchanged with NH4 + (FAU/Co.NH 4 e FAU/Cu.NH 4 ) and after this it was calcined at 500 o C (FAU/Co.H + e FAU/Cu.H + ). These materials were used as solid support for enzymatic immobilization originating the zeolite-enzyme complexes: GIS/Ni/ENZ, GIS/Co/ENZ and FAU/Co.NH 4 /ENZ for example. Two different methods of immobilization were used. In one of them the lipase was pretreated with the substrate (soybean oil) and in the other one the enzyme was immobilized without the pretreatment with substrate. Triglycerides transesterification experiments to biodiesel production were carried out using pure zeolite, pure enzyme and the zeolite-enzyme complexes as reaction catalyst. When used with experimental conditions of 100 o C, oil:alcohol molar ratio of 1:50 faujasite like catalyst performed good ester yield (90%). GIS/Ni/ENZ and FAU/Co.NH4 /ENZ catalysts (immobilization with pretreated enzyme) showed higher enzymatic activity values and good ethylic esters yield. The same amount of enzyme (0,4 mg) was used in its free and immobilized form in the transesterification reaction (45 o C, oil:alcohol molar ratio of 1:5 for 48 hours). Comparing transesterification reaction esters yield for the free enzyme (51,9%) and for the GIS/Ni/ENZ (70,3%) and FAU/Co.NH4 /ENZ (58,4%) catalysts, was possible... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

CAPES / As microalgas são organismos com grande versatilidade metabólica, capazes de utilizar fontes de carbono orgânicas, como a glicose, e inorgânicas, como o dióxido de carbono (CO2). Este pode ser fixado pelas microalgas a partir da atmosfera, de carbonatos solúveis na água ou de efluentes industriais quando acoplados em um sistema de tratamento. A pesquisa desenvolveu-se na Churrascaria Devon’s onde por um sistema biológico de tratamento com microalgas, as emissões gasosas e voláteis das grelhas assadoras são parcialmente tratadas. O objetivo deste trabalho foi otimizar a produção de biomassa de dois inóculos de microalgas (Desmodesmus subspicatus e mescla Devon’s), em sistemas abertos (caixas) e fechados de cultivo (Fotobioreatores Tipo Painel). Para monitorar o crescimento das microalgas o método de quantificação celular foi padronizado pela correlação de Pearson (R2) entre absorbância (682nm), clorofila-a (mg.m-3) e peso seco (g.L-1). Adicionalmente foram calculados os parâmetros, velocidade máxima específica de crescimento (μmax), produtividade máxima de biomassa (Pmax) e densidade celular máxima (DCM) dos cultivos. Usando as duas biomassas dos cultivos otimizados foram feitas as análises de composição bioquímica de lipídios, carboidratos e proteínas. Os resultados indicaram que no sistema aberto a fumaça foi a variável mais significativa na produção de biomassa, seguida da adição do meio CHU e do tipo de inóculo. D. subspicatus em regime fechado apresentou ao final de 21 dias de cultivo 1,63 g.L-1 de biomassa seca (733,32 mg.m-3 de Chl-a), valor cerca de seis vezes maior do que em cultivo aberto. O mesmo foi observado com a Mescla Devon’s que no mesmo período apresentou 1,27 g.L-1 de biomassa seca (690 mg.m-3 de Chl-a) no sistema fechado, valor cerca de três vezes maior do que em sistema aberto. Com os dados de alcalinidade e pH foi possível relacionar que o bicarbonato (HCO 3-) foi a forma de carbono inorgânica predominante ao longo do cultivo. A centrifugação mostrou ser um método eficiente de recuperação celular para ambas as microalgas, sendo que o tempo de centrifugação foi a variável mais significativa para D. subspicatus e a velocidade (rotações por minuto) para a mescla Devon’s. A quantificação bioquímica mostrou que a microalga D. subspicatus apresentou teor de lipídios de 16,77%, de carboidratos totais de 28,17% e de proteínas totais de 35,3%. Já a mescla Devon’s, apresentou teor de lipídios totais de 23,23%, de carboidratos de 27,60% e de proteínas totais de 31,9%, sobre o total de biomassa seca. Esses resultados ressaltam a possível utilização da biomassa de microalgas cultivadas em sistemas de tratamento de gases de efeito estufa, tanto no setor alimentar, cosmético como energético. / Microalgae are organisms with high metabolic versatility, capable to use organic carbon sources such as glucose or inorganic carbon sources, such as carbon dioxide (CO2). This can be fixed by microalgae from the atmosphere, from soluble carbonates dissolved on the water or from industrial effluents when coupled to treatment system. The research developed in a barbecue restaurant Churrascaria Devon’s where using a biological treatment system with microalgae, gaseous and volatile emissions are partially treated. The aim of this study was to optimize biomass production of microalgae from two different inoculums (Desmodesmus subspicatus and Devon's mix) in open (boxes) and closed (Panel Photobioreactor) cultivation systems. To monitor the growth of microalgae, the quantification cellular method was standardized by correlation (R2) between absorbance (682nm) Chlorophyll a (mg.m-3) and dry weight (g.L-1). Additionally were calculated some parameters as, maximum specific growth rate (μmax), maximum biomass productivity (Pmax) and maximum cellular density (MCD) of the cultures. Biochemical analyses for lipids, carbohydrates and proteins were performed in both biomasses from optimized cultivations. The results indicated that in the open system the smoke was the most significant variable in the production of biomass, followed by addition of medium CHU and inoculum type. The D. Subspicatus in a closed system shows the in the end of 21 days of cultivation was 1, 63 g.L-1 of dry biomass (733, 32 mg.m-3 Chl-a) six times above if compared with cultivation open systems. The same was observed with the Devon's mix, that during the same time shows 1, 27 g.L-1 of dry biomass (690 mg.m-3 Chl -a) in the closed system, a value three times larger than in an open system. With the alkalinity and pH values was possible to confirm that, the bicarbonate (HCO3-) was the predominant form of inorganic carbon during the cultivation. Centrifugation was an efficient method of cell recovery from both microalgae cultures; the centrifugation time was the most significant variable for S. Scenedesmus and the rotations per minute to Devon's mix. The biochemical quantification showed for the S. Scenedesmus microalgae 16,77 % of lipid content, 28,17% of total carbohydrates and total protein of 35,3 %. To the Devon’s mix, the total lipid content was 23,23 %, carbohydrates of 27,60% and total protein of 31,9 %, on total dry biomass. These results showed the possibility of using biomass of microalgae from treatment of greenhouse gases systems.in the food, cosmetic and energy industry.

Thesis (MTech (Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2016. / Landfill gases, principally methane, CH4 are produced from the decomposition of the municipal solid wastes deposited on landfill sites. These gases can be captured and converted into usable energy or electricity which will assist in addressing energy needs of South Africa. Its capture also reduces the problems associated with greenhouse gases. The aim of this study is to estimate gases that can be produced from the Bellville landfill site in Cape Town. The landfill gas capacity was estimated using Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) model. The IPCC model showed that 48 447m3/year of landfill gas capacity was determined only in 2013. The LFGTE process plant is designed in a manner of purifying landfill gas, which at the end methane gets up being the only gas combusted. As a matter of fact 14 544kg/year of gases which consists mainly methane gets combusted. The average energy that can be produced based on the generated landfill gas capacity (methane gas) is 1,004MWh/year. This translates to R1. 05million per year at Eskom’s current tariff of R2.86 /kWh) including sales from CO2 which is a by-product from the designed process plant. A LFGTE process plant has been developed from the gathered information on landfill gas capacity and the amount of energy that can be generated from the gas. In order, to start-up this project the total fixed capital costs of this project required amounted up to R2.5 million. On the other hand, the project made a profit amounted to R3.9million, the Net profit summed up to R1. 3million and the payback time of Landfill Gas ToEnergy (LFGTE) project is 4years.The break-even of the project is on second year of the plant’s operation. The maximum profit that this project can generate is around R1. 1million. The life span of the plant is nine years. Aspen plus indicated that about 87% of pure methane was separated from CO2 and H2S for combustion at theabsorption gas outletstream. I would suggest this project to be done because it is profitable when by-products such as CO2 sales add to the project’s revenues.