Thesis ( MTech (Business Administration))--Cape Peninsula University of Technology, 2016. / Capital investment in bioethanol production requires sound economic feasibility studies. This study investigated the economic feasibility of using maize as a feedstock to produce bioethanol in South Africa. There is a huge opportunity to use dedicated underutilised arable land to grow maize which can be used for both consumption and bioethanol production. The study used 200 000 ton/year of maize that could have been exported to SADC countries to size a plant that produces 80 million litres per year of bioethanol. An advanced bioethanol processing technology that separates the fibre/bran which is burnt in a steam boiler to produce process steam was selected owing to advantages such as low energy consumption and capital expenditure on fermentation and distillation equipment. This study employed a combination of qualitative and quantitative methods to gather data. The findings from a qualitative instrument indicated that a majority of respondents were in favour of the decision of excluding maize made by the South African government. Putting security of food at risk and uncertainty in the profitability of a maize-fed bioethanol plant in the South African context, were two of the primary reasons the respondents opted for an explicit exclusion of maize as a feedstock. Findings from quantitative analysis revealed that the profitability of the bioethanol plant was largely influenced by the prices of feedstock and bioethanol. The 2016 fiscal year indicated the worst case scenario in terms of economic viability of the bioethanol. The astronomically high price of maize due to drought (R5000/ton) rendered the project unprofitable as all of the economic indicators were negative. In the same marketing year, however, the trade balance of maize was positive, indicating a surplus. The study recommended that all of the surplus maize should be exported because it is not economically viable to build a bioethanol plant. The 2011 fiscal year indicated the best case scenario in terms of the economics of the project. This was due to the decrease in price of maize (R1726/ton) and a slight increase in the price of bioethanol. All of the economic indicators were positive, suggesting the benefits of investing in bioethanol production. It was recommended that under normal conditions of maize production in South Africa, a bioethanol plant can be operated simultaneous to maize exportation to other countries without compromising food security, because a maize-fed bioethanol plant uses only a small proportion of maize (14.3%) from the total volume of maize that is exported. Furthermore, it generates more revenue (99.9%) compared to the maize export revenue. It was recommended that sensitivity analysis should be conducted in a holistic manner whereby all variables in the economic model must be adjusted to assess the impact of each on the overall project profitability.

Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Sebastião Taboga / Banca: Fernando Carlos Pagnocca / Banca: Adalberto Pessoa / Banca: André Luis Ferraz / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Resumo: No presente estudo, o fungo termofílico Myceliophthora thermophila M.7.7, foi cultivado em fermentação em estado sólido (FES), usando como fonte de carbono misturas de bagaço de cana, palha de cana e palha de milho, com farelo de trigo (w/w 1:1). As fontes de nutrientes minerais avaliadas foram substâncias químicas analíticas e fertilizantes agrícolas. Os efeitos das condições de fermentação, tais como temperatura, pH e umidade sobre a produção de xilanase, endoglucanase e β-glucosidase foram estudados. Além disso, foi realizado o prétratamento do bagaço e da palha de cana submetidos a 2 min de irradiação em micro-ondas com glicerol 70% em solução ácida, alcalina e água destilada. As frações sólidas resultantes do pré-tratamento foram utilizadas nas análises de fibras, TGA, DTG, DSC, FTIR e microscopia eletrônica de transmissão e as frações líquidas, para análises de açúcares e fenóis. Amostras de bagaço e de palha tratados e não tratados (controle) foram submetidas à hidrólise enzimática por 24 e 72 horas, a 55 °C, usando as soluções enzimáticas obtidas do cultivo de M. thermophila M.7.7. e comercial (Celluloclast 1.5L) com atividade de endoglucanase padronizadas a 60 U/g de substrato seco ou com relação à quantidade total de proteínas das soluções (5 mg/g de substrato seco). Ao extrato de M. thermophila M.7.7 foi feita uma suplementação com enzima β-glicosidase comercial, de modo a atingir a mesma atividade presente na enzima Celluloclast. As atividades máximas de xilanase (446,9 U/mL), endoglucanase (94,7 U/mL) e β-glicosidase (2,8 U/mL) foram obtidas no cultivo por FES com 70% de umidade, a 40 ºC, usando palha de milho e farelo de trigo e solução nutriente composta por fertilizantes agrícolas, com pH ajustado para 5,0. Os espectros de infravermelho e as análises térmicas mostraram que o prétratamento agiu principalmente sobre a lignina e a hemicelulose do bagaço de cana, ... / Abstract: This study investigated the effect of non expensive carbon and nitrogen sources on enzyme production by Myceliophthora thermophila M.7.7 in solid-state fermentation. Three kinds of lignocellulosic waste (corn straw, sugarcane bagasse and sugarcane straw) and six nitrogen sources (urea, calcium nitrate, analytical ammonium sulphate, yeast extract, agricultural fertilizer NPK 20-05-20 and fertilizing grade ammonium sulphate) were tested. Some physical-chemical parameters of the fermentation, such as temperature, initial pH and moisture content of the substrate on enzyme production were evaluated. Furthermore, the pre-treatment of bagasse and sugar cane straw with microwave radiation in presence of glycerol diluted in water, sulphuric acid and sodium hydroxide on the chemical composition, fiber structure and the efficiency of subsequent enzymatic hydrolysis was investigated. Bagasse and cane straw were subjected to 2 min of irradiation and the solid fractions resulting were used in the analysis of fibers, TGA, DTG, DSC, FTIR, X-ray and transmission electron microscopy and liquid fractions used to detemine sugar and phenol contents. Samples of bagasse, treated cane straw and untreated cane straw (control) were submitted to enzyme hydrolysis for 24 to 72 h at 55 °C with enzymatic solutions obtained by the cultivation of M. thermophila M.7.7. and Celluloclast 1.5L based on 60 U of endoglucanase activity per g of dry substrate or on the total amount of protein solutions (5 mg protein/g of dry substrate). The enzyme solution from M. thermophila M.7.7 was supplemented with a commercial β-glucosidase in order to achieve the same activity present in Celluclast. The maximum xylanase activity (446.9 U/ml), endoglucanase (94.7 U/ml) and β-glucosidase (2.8 U/mL) were obtained in the cultivation by SSF with 70% humidity, 40 °C using corn stover and wheat bran and nutrient solution composed of agricultural fertilizers, with pH adjusted to 5.0. ... / Doutor

Resumo: Com os avanços humanos observados desde os tempos pré-históricos houve uma crescente necessidade de se obter cada vez mais energia, de modo a sustentar o desenvolvimento das civilizações e de seus meios de produção. Atualmente grande parte do consumo energético mundial é proveniente de fontes não renováveis de energia, ou seja, fontes energéticas cuja formação pela natureza ocorre num tempo muito maior do que a velocidade com que são consumidas, tornando-se passíveis de se esgotarem, além das substâncias indesejáveis e dos impactos ambientais decorrentes de sua utilização. O presente trabalho enfoca a aplicação de uma forma renovável de energia na utilização em pequenas comunidades ou propriedades rurais. O objetivo geral é a obtenção de um produto de valor energético originado da biomassa que possa suprir as necessidades energéticas do local considerado (granja de frangos de corte), com o emprego de um processo de transformação adequado. Para efetuar o aproveitamento da energia contida na biomassa em benefício do local onde ela é disponível, duas tecnologias são apresentadas e comparadas quanto a aplicabilidade nas condições locais, realizando-se uma análise sobre a quantidade e forma de energia produzidas, a quantidade e forma de energia necessárias no local, a possibilidade do emprego de um sistema de cogeração para satisfazer tais condições, os custos do investimento e o tempo de retorno do capital. / Abstract: With the human advances observed since the pre-historic ages have grown the needing of more and more quantities of energy to feed the development of the civilizations and their production ways. Nowadays, a big part of the world energetic demand is obtained from unrenewable energy sources, that means sources of energy formed naturally during a time so much longer than their consumption velocity, being possible to become exhausted, moreover undesirable products are generated and environmental impacts are caused by their utilization. The present work studies an aplication of a renewable source of energy in small villages or properties. The general objective is the obtainment of an energetic product from the biomass, to supply the local energy needings (broiler chicken farm), employing an adequate transformation process. To make the biomass energy profit, looking for the benefit of the place where the biomass is available, two technologies of are presented and compared as regards the quantity and kind of produced energy, the quantity and kind of necessary energy in the place, the possibility of the utilization of a cogeneration system to satisfy the local conditions, the costs of the investment and the pay-back period. / Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Coorientador: José Luz Silveira / Mestre

Resumo: O presenta trabalho visou estabelecer as condições de hidrólise ácida do resíduo florestal de eucalipto a cinética dessa reação. Para atingier os objetivos deste trabalho, foi utilizada metodologia estatística (Planejamento Fatorial e Metodologia de Superfície de Resposta - RSM). A espécie arbórea utilizada neste estudo foi o Eucalyptus grandis de 7 anos de idade. Numa primeira etapa do trabalho, foram realizados ensaios de hidrólise catalisada com ácido em reator de aço inox de 1,4 L de acordo com um Planejamento Fatorial de 2 8-4, para avaliar o efeito de oito variáveis: o tamanho de partícula do resíduo (TR), temperatura (T), tempo de reação (t), umidade do resíduo na solução ácida (E), concentração do ácido (CA), tipo de ácido (A) e relação resíduo/solução ácida (R/A) sobre a extração de xilose da fração hemicelulósica do resíduo de eucalipto. Este estudo revelou que as variáveis significativas foram a temperatura, a concentração do ácido sulfúrico e a relação resíduo/solução ácida para a remoção daxilose da fração hemicelulósica do resíduo de eucalipto na região de estudo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The aim of this work was to establish optimal conditions for hydrolysis of eucalyptus forest residues and investigate the kinetics of this reaction. Research was conducted making use of response surface methodology (RSM) and a seven-year old Eucalyptus grandis tree. In the first phase of this work, hydrolysis tests were carried out in a 1,4L stainless steel reactor according to a 2 8-4 fractional factorial design, in order to evaluate the effects of eight variables (residue particle size, temperature, reaction time, residue moisture, soaking of the residue in acid solution, acid concetration, type of acid and ratio of residue/acid solution) on xylose extraction from the hemicellulosic fracation of eucalyptus residue. The results showed that, taking into account the type of reactor utilized, the variables temperature, sulfuric acid concentration and ratio of eucalyptus residue/acid solution in the ranges... (Complete abstract, click electronic address below). / Orientador: João Andrade de Carvalho Júnior / Coorientador: João Batista de Almeida e Silva / Banca: Silvio Jorge Coelho Simões / Banca: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: George Jackson de Moraes Rocha / Banca: Raul Eduardo Piad Barreras / Doutor

Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Cecilio Sadao Fugivara / Banca: Luiz Henrique Mazo / Banca: Marcelo Firmino de Oliveira / Banca: Leonardo Lataro Paim / Resumo: A biomassa constituída pelo bagaço da cana-de-açúcar é um subproduto do processo de produção do açúcar e do etanol. Novas aplicações para o bagaço têm sido desenvolvidas, dentre elas pode-se destacar a produção de biocombustíveis (etanol) de segunda geração. O processo para a produção de etanol de segunda geração a partir da biomassa da cana-de-açúcar envolve a otimização de forma integrada de diversas etapas: pré-tratamento, hidrólise e fermentação dos hidrolisados, para avaliar a eficiência destes processos é fundamental uma caracterização precisa dos açúcares da biomassa para sua conversão em etanol, diante disso foi desenvolvida a preparação e utilização do eletrodo de carbono vítreo modificado com nanotubos de carbono contendo óxi-hidróxido de níquel GCE/MWCNT/NiOOH para detecção e quantificação de açúcares em meio alcalino. Foram estudados as constantes de velocidade eletrocatalíticas dos açúcares no GCE/MWCNT/NiOOH, esses estudos são importantes para melhor compreensão dos processos eletródicos envolvidos no eletrodo GCE/MWCNT/NiOOH durante a eletro-oxidação dos açúcares para o desenvolvimento de métodos analíticos acoplados em HPLC. Foram desenvolvidos os métodos analíticos utilizando o HPLC com os eletrodos GCE/MWCNT/NiOOH e GCE/MWCNT/CoOO para quantificação dos açúcares em amostras de bagaço de cana de açúcar. O GCE/MWCNT/NiOOH apresentou limites de detecção de 2,5×10-6 mol L-1 para arabinose, 5,4×10-6 mol L-1 para galactose, 3,4×10-6 mol L-1 para glicose e 6,6×10-6 mol L-1 para xilose. Já o GCE/MWCNT/CoOO apresentou os seguintes limites de detecção: 3,4×10-6 mol L-1 para arabinose, 4,4×10-6 mol L-1 para galactose, 3,6×10-6 mol L-1 para glicose e a xilose foi de 5,0×10-6 mol L-1. Foi observado que ambos os eletrodos apresentaram limites de detecção semelhantes, outra característica foi que em ambos os métodos... / Abstract: Biomass generated from the bagasse from sugarcane is a byproduct of the production process of sugar and ethanol. New applications for the bagasse have been developed among them we can highlight the production of biofuels (ethanol) of second generation. The processes for the production of second generation ethanol from biomass sugarcane involves optimizing an integrated manner in several steps: pre-treatment, hydrolysis and fermentation of the hydrolyzed products, to evaluate the efficiency of these procedures is fundamental a precise characterization of biomass sugars for conversion into ethanol, therefore it was developed the preparation and use of the glassy carbon electrode modified with carbon nanotubes containing nickel oxide-hydroxide GCE/MWCNT/NiOOH for detection and quantification of sugars in alkaline médium. It was studied electrocatalytic constant rate of sugars in GCE/MWCNT/NiOOH. These studies are important to better understand the electrodic processes involved in the GCE/MWCNT/NiOOH during the electro-oxidation of sugars to the development of analytical methods for HPLC. Analytical methods were developed using HPLC with electrodes GCE/MWCNT/NiOOH and GCE/MWCNT/CoOO for quantification of sugars in sugarcane bagasse samples. The GCE/MWCNT/NiOOH presented a detection limit 2.5×10-6 mol L-1 for arabinose, 5.4×10-6 mol L-1 for galactose, 3.4×10-6 mol L-1 for glucose and 6.6×10-6 mol L-1 for xylose. The GCE/MWCNT/CoOO showed the following detection limits: 3.4×10-6 mol L-1 for arabinose, 4.4×10-6 mol L-1 for galactose, 3.6×10-6 mol L-1 for glucose and 5.0×10-6 mol L-1 for xylose. It was observed that both electrodes exhibit similar detection limits, another feature was that in both methods were adequate in determining the sugars present in the sugarcane bagasse samples, on GCE/MWCNT/NiOOH was determined 5.9 ×10-4 mol L-1 arabinose 1.0×10-2 mol L-1 glucose and 2.8 10-3 mol L-1... / Doutor

Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Reni Saath / Banca: Gisela Ferreira / Resumo: O crambe (Crambe abyssinica Hochst) é uma planta oleaginosa promissora para produção de biodiesel, por apresentar elevado teor de óleo em seus grãos. É uma cultura de cultivo totalmente mecanizado, de ciclo relativamente curto, e é uma ótima opção para safrinha por se tratar de uma cultura de inverno. O método de secagem de grãos pode influenciar o rendimento e a qualidade do óleo extraído dos grãos. Dessa maneira o presente trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade dos grãos e óleo de crambe submetidos a diferentes sistemas de secagem. O delineamento utilizado foi inteiramente utilizado com quatro repetições. Os tratamentos consistiram em testar cinco métodos de secagem (secagem artificial com ar aquecido, secagem artificial com ar não aquecido, secagem em terreiro, secagem em campo e secagem à sombra). As análises de qualidade dos grãos realizadas foram acidez graxa, condutividade elétrica, porcentagem de grãos verdes, teor de clorofila a e b e rendimento de óleo. A extração do óleo foi realizada por prensa mecânica e para verificar a sua qualidade foram realizadas as análises de índice de iodo, viscosidade, massa específica, índice de acidez e teor de água, posteriormente foi realizado a caracterização do biodiesel. Após obtenção dos resultados, os dados foram submetidos à análise de variância, e quando significativo, as médias foram comparadas pelo teste "t" a 5% de significância. Pelos resultados obtidos, foi observado superioridade do sistema de secagem na planta na qualidade dos grãos, os métodos de secagem influenciaram o rendimento do óleo, no entanto não afetaram significativamente sua qualidade / Abstract: The crambe (Crambe abyssinica Hochst) is a promising oilseed plant for biodiesel production, by having high oil content in its grain. It is a culture of fully mechanized cultivation, relatively short cycle, and is a great choice for off-season because it is a winter crop. The method of drying grain may influence the yield and quality of the extracted oil of the grains. Thus the present study aimed to assess the quality of grain and oil crambe submitted to different drying systems. The design was fully utilized with four replications. Treatments consisted of five test drying methods (artificial drying with heated air, artificial drying with unheated air, drying yard, field drying and shade drying). The analyzes were performed grain quality fat acidity, electrical conductivity, percentage of green beans, chlorophyll a and b and oil yield. The oil extraction was performed by mechanical press and to verify the quality of the analyzes were performed iodine index, viscosity, density, acid number and water content, further characterization was performed biodiesel. After obtaining the results, the data were subjected to analysis of variance, and when significant, the means were compared by "t" test at 5% significance. From the results, it was observed superiority of the drying system in the plant on grain quality, drying methods influence the yield of oil, but did not significantly affect their quality / Mestre

Orientador: Afonso Lopes / Banca: Gilberto Hirotsugu Azevedo Koike / Banca: Newton La Scala Junior / Resumo: Biodiesel é um combustível obtido por meio da transesterificação de óleos vegetais e gorduras animais, possui caráter renovável e biodegradável. Em crescente uso, faz-se necessário ampliar as matérias primas disponíveis em várias regiões e estudar o efeito destas novas fontes na maquinaria agrícola. Objetivou-se com o presente trabalho comparar biodiesel de soja com biodiesel de murumuru. Para tanto, avaliou-se desempenho operacional e opacidade da fumaça do trator agrícola. O experimento foi realizado no Departamento de Engenharia Rural, da UNESP/Jaboticabal. As proporções de mistura biodiesel/diesel foram: B0 (0% de biodiesel e 100% de diesel), B5 (5% de biodiesel e 95% de diesel), B15 (15% de biodiesel e 85% de diesel), B25 (25% de biodiesel e 75% de diesel), B50 (50% de biodiesel e 50% de diesel), B75 (75% de biodiesel e 25% de diesel) e B100 (100% de biodiesel e 0% de diesel). Os resultados evidenciaram aumento de 15,85 e 9,59% no consumo específico de combustível comparando B0 a B100 de soja e de murumuru, respectivamente. A opacidade da fumaça reduziu 26,10% e 53,54 quando se trabalhou com biodiesel de soja e murumuru, respectivamente. A opacidade de B100 de murumuru foi 19,81% menor que B100 de soja / Abstract: Biodiesel is a fuel obtained by transesterification of vegetable oils and animal fats, has renewable and biodegradable character. In growing use, it is necessary to expand the raw materials available in various regions and to study the effect of these new sources in agricultural machinery. The objective of this work was to compare soybean biodiesel and murumuru. For this, was evaluated the operational performance and smoke opacity of the tractor. The experiment was conducted at the Department of Rural Engineering, UNESP/Jaboticabal. The mixing ratios of biodiesel/diesel were B0 (0% of biodiesel and 100% of diesel), B5 (5% of biodiesel and 95% of diesel), B15 (15% of biodiesel and 85% of diesel), B25 (25% of biodiesel and 75% of diesel), B50 (50% of biodiesel and 50% of diesel), B75 (75% of biodiesel and 25% of diesel) and B100 (100% of biodiesel and 0% of diesel). The results showed an increase of 15,85% and 9,59% in specific fuel consumption compared B0 to B100 of soybean and murumuru, respectively. The opacity of the smoke decreased 26,10% and 53,54%when working with biodiesel of soybean and murumuru, respectively. The opacity of B100 of murumuru was 19.81% less than B100 of soybean / Mestre

Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Samir Paulo Jasper / Banca: Celso Fernandes Joaquim Junior / Resumo: O crambe, devido a sua riqueza em óleo vegetal é uma ótima opção para a produção de biodiesel. O armazenamento é prática fundamental para a qualidade fisiológica do grão. As embalagens utilizadas devem ajudar a diminuir a velocidade do processo de deterioração, mantendo a qualidade do grão. Diferentes combinações de práticas de manejo e condições ambientais afetam a capacidade de armazenamento de grãos em silo bolsa e sacaria, proporcionando maior preservação da matéria prima para a extração do óleo. Dessa maneira, o presente trabalho tem como objetivos avaliar a qualidade do grão e do óleo de crambe submetido a diferentes condições de armazenamento, visando à produção de biodiesel. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, fatorial triplo, com dois tipos de embalagens, três condições de ambiente e três períodos de armazenamento e com três repetições. As análises de qualidade dos grãos foram teor de água, acidez graxa, condutividade elétrica, cor e rendimento de óleo. As análises de qualidade do óleo foram: índice de iodo, viscosidade, massa específica, índice de acidez e teor de água. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de "t" à 5% de probabilidade. Os resultados apontam que a embalagem hermética resistiu às influências do armazenamento e manteve a qualidade dos grãos e do óleo, o tempo de 12 meses apresentou níveis inseguros de qualidade e o ambiente câmara climatizada apresentou evidencias de deterioração em todos os quesitos avaliativos, nas embalagens e bolsa hermética e sacaria convencional. / Abstract: The crambe, due to its richness in vegetable oil is a great option for the production of biodiesel. Storage is essential for the physiological quality of the grain practice. Packaging used should help slow the process of deterioration, maintaining grain quality. Different combinations of management practices and environmental conditions affect the ability of grain storage silo bag and sacks, providing greater preservation of raw material for the extraction of oil. Thus, this study aims to evaluate the quality of grain and crambe oil under different storage conditions, aiming at the production of biodiesel. The experimental design was completely randomized, triple factorial, with two types of packaging, three environmental conditions and three storage periods, with three replications. Analysis of grain quality were water content, fat acidity, electrical conductivity, color and oil yield. The analysis of oil quality were: iodine value, viscosity, density, acid value and water content. The results were subjected to analysis of variance and means were compared by the "t" test at 5% probability. The results show that the hermetic packaging resisted the influences of storage and kept the quality of grain and oil, the time 12 months had unsafe levels of quality and climatic chamber environment showed evidence of deterioration in all evaluative questions, packaging and bag and conventional hermetic sacks. / Mestre

Orientador: Marcos Augusto de Lima Nobre / Banca: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Daniela Russo Leite / Resumo: As blendas ternárias etanol/biodiesel/óleo de soja têm como objetivo reduzir a utilização do diesel e expandir nichos da matriz energética. No entanto, é necessária a análise da miscibilidade entre os componentes, etanol, óleo de soja e o biodiesel através da construção de um diagrama de fases ternário das blendas e a caracterização da interação entre eles para propor a melhora em suas características. O diagrama obtido apresentou uma região de imiscibilidade e outra com miscibilidade entre os componentes, característico de misturas entre dois pares miscíveis: biodiesel-etanol e biodiesel-óleo de soja e um par parcialmente miscível: etanol-óleo de soja. Os componentes das blendas contêm moléculas distintas em suas composições e em distintas frações relativas, o que permite diferentes propriedades. De particular interesse é a detecção do fenômeno de interação entre as moléculas de etanol, óleo de soja e do biodiesel. Neste sentido, as propriedades das blendas como o volume molar e parâmetros elétricos e dielétricos podem não ser regidas por simples regras de mistura, o que foi confirmado por propriedades de excesso que evidenciam interações intermoleculares, verificadas por picnometria, caracterização estrutural, elétrica e dielétrica das blendas ternárias. As técnicas de caracterização devem ser sensíveis às mudanças composicionais e ao caráter polar dos compostos presentes. A técnica de picnometria apresentou resultados que confirmam a existência de propriedades de excesso, verificadas pelos valores negativos de volume molar de excesso nas blendas. A caracterização estrutural das blendas ternárias é realizada por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho forneceu informações das ligações químicas, através de bandas de absorção de grupos funcionais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The ternary blends of ethanol/biodiesel/soybean oil aim to reduce the use of diesel and expand niches of the energy matrix. However, it is necessary to analyze the miscibility between components ethanol, soybean oil and biodiesel by constructing a phase diagram of the ternary blends and characterization of the interaction between them to propose improvements in their characteristics. The diagram obtained has a region of miscibility and miscibility with other components, characteristic of miscible blends of two pairs: biodiesel, biodiesel and ethanol, soybean oil and partially miscible pair: ethanol soybean oil. Like diesel, the components of the blends contain different molecules and their compositions in different fractions on, allowing different properties. Of particular interest is the detection of the phenomenon of interaction between molecules of ethanol, soybean oil and biodiesel. In this sense, the properties of the blends as the molar volume and electrical and dielectric parameters can not be governed by simple mixing rules, which was confirmed by excess properties that show intermolecular interactions, verified by pycnometry, structural, electrical and dielectric of ternary blends. The characterization techniques should be sensitive to compositional changes and the polar character of the compounds present. The technique picnometry presented results confirm the existence of excess properties, verified by negative values of excess molar volume in the blends. The structural characterization of ternary blends is carried out by vibrational absorption spectroscopy in the infrared region of the chemical bonds information provided through absorption bands characteristic functional groups of molecules present in the ternary blend components. The evolution of the position of absorption bands demonstrated interactions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: Flávia Cecílio Ribeiro / Banca: Clóvis Parazzi / Resumo: A utilização de diferentes biomassas vegetais como fonte de energia renovável deve contribuir para a redução do uso de combustíveis fósseis, minimizando impactos negativos ao meio ambiente. Como resultado direto da colheita mecanizada da cana, tem-se o aumento de ponteiros e palha nos canaviais, insumo de grande potencial energético que podem ser utilizados para a produção do etanol de segunda geração, aumentando a produção anual de etanol sem acréscimos em áreas de plantio. A hidrólise deste material, torna disponível os açúcares constituintes das frações celulósicas e hemicelulósicas e deve passar por um processo de destoxificação para redução do teor de inibidores provenientes da etapa de hidrólise. Neste estudo objetivou-se avaliar o mosto de hidrolisado hemicelulósico de folhas e ponteiros de cana, em comparação com mosto de caldo de cana, fermentado por leveduras que desdobram hexoses e pentoses para produção de etanol de segunda geração. Os mostos foram compostos por caldo de cana, hidrolisado hemicelulósico de folhas e pontas de cana e pela mistura destes dois mostos (50%). O processo fermentativo foi realizado em escala laboratorial empregando-se as estirpes J10 e FT858 de leveduras e a mistura destas (50%). Foram feitas análises de viabilidade celular e índice de brotamentos e avaliadas as concentrações dos açúcares e produção de etanol. A viabilidade celular, viabilidade de brotos e o brotamento sempre foram maiores em mosto de caldo de cana. Os valores mais elevados entre as leveduras foram obtidos pela linhagem J10. O processo de destoxificação utilizado promoveu uma remoção parcial de ácidos e composto fenólicos. A utilização de coculturas de microrganismos foi mais eficiente na produção de etanol em relação as culturas individuais. O hridrolisado hemicelulósico apresentou baixa eficiência na produção de etanol. / Abstract: The use of different plant biomass as a renewable energy source should contribute to reducing the use of fossil fuels, minimizing negative impacts to the environment. As a direct result of mechanical harvesting of sugarcane has increased pointers and straw in the cane fields, input of large energy potential that can be used for the production of second generation ethanol, increasing the annual production of ethanol without increases in areas planting. Hydrolysis of this material makes available the sugars constituting the cellulose and hemicellulose fractions and must undergo a detoxification process for reducing the content of inhibitors from the hydrolysis step. This study aimed to evaluate the wort hemicellulosic hydrolyzate pointers leaves and cane, compared with mash of sugar cane juice, fermented by yeasts that unfold hexoses and pentoses for production of second generation ethanol. The musts were composed of sugarcane juice, hemicellulosic hydrolyzate leaves and cane tips and the mixture of these two musts (50%). The fermentation was performed in laboratory scale employing strains J10 and FT858 yeast and mixing these (50%). Analyzes were performed for cell viability and budding index and evaluated the concentrations of sugars and ethanol production. Cell viability, feasibility and budding shoots were always higher in mash of sugar cane juice. The highest values were obtained between the yeast strain J10. The detoxification process used promoted partial removal of acids and phenolic compounds. The use of cocultures of microorganisms was more efficient in producing ethanol in relation to individual cultures. The hemicellulosic hridrolisado showed low efficiency in ethanol production. / Mestre