As microalgas são uma alternativa ecológica e economicamente viável para o tratamento de efluentes industriais, já que são capazes de assimilar compostos como nitrogênio, fósforo e carbono. Em consequência ao potencial para o tratamento de efluentes há a geração de biomassa que pode ser utilizada para a fabricação de produtos com valor agregado, como os biocombustíveis. Assim, neste trabalho, avaliou-se a viabilidade de crescimento e produção de biomassa microalgal em águas residuais de curtume, sem tratamento prévio e sem adição de nutrientes. Objetiva-se, com tais experimentos, verificar a capacidade de remoção de contaminantes deste efluente, bem como composição microalgal em proteínas, lipídios e carboidratos para subsequente utilização. Inicialmente, verificou-se a influência da intensidade luminosa e da concentração do efluente de curtume na produção da biomassa da Scenedesmus sp., e na remoção de poluentes tais como nitrogênio amoniacal, fósforo e demanda química de oxigênio pela microalga. A microalga foi cultivada em efluente bruto de curtume sem tratamento prévio, coletado diretamente da etapa de ribeira, sob diferentes concentrações (entre 20% e 100%) e intensidade luminosa (entre 80 e 200 μmol photons.m−2.s−1) com temperatura de 25 °C e aeração constante. Este estudo demonstrou que a concentração de efluente e a intensidade luminosa influenciaram positivamente na quantidade de biomassa produzida, bem como na remoção de nitrogênio amoniacal e fósforo e DQO. Em um segundo passo, cultivaram-se as microalgas Scenedesmus sp. e Chlorella sp. em fotobiorreatores airlift de 3 L, contendo diferentes concentrações de efluente bruto de ribeira de curtume (25%, 50% e 100%), sob intensidade luminosa de 200 μmol photons.m−2.s−1, à temperatura ambiente (25 °C), durante 20 dias. Nos cultivos com a microalga Scenedesmus sp. foi observada máxima concentração de biomassa de 1,75 g.L-1 e elevadas remoções de nitrogênio total - NT (91,68%), nitrogênio amoniacal - NH3-N (94,36%), fósforo - PO4-P (97,33%), carbono inorgânico - CI (93,56%) e demanda química de oxigênio - DQO (66,64%). Elevados teores de lipídios (27,14%) e carboidratos (34,17%) também foram verificados. Os resultados obtidos a partir dos cultivos com a Chlorella sp. apresentaram máxima concentração de 1,64 g.L-1. Além disso, foram observadas remoções de NT (91,59%), NH3-N (93,57%), PO4-P (98,10%), CI (89,46%), DQO (71,20%) e DBO (37,87%). Na composição da biomassa observou-se elevados teores de lipídios (25,46%) e carboidratos (36,36%). Na análise do perfil dos ácidos graxos, os biodieseis etílicos produzidos a partir dos lipídios das microalgas Scenedesmus sp. e Chlorella sp. apresentaram estabilidade oxidativa, devido ao grau de saturação. Assim estes estudos demonstraram que o processo combinado de tratamento de efluentes na conversão de biomassa de microalgas oferece muitos méritos ambientais com a produção de produtos de valor agregado, como o biodiesel. Neste estudo também investigou-se a recuperação da biomassa utilizando agentes coagulantes/floculantes inorgânicos (cloreto férrico e sulfato de alumínio) e taninos vegetais orgânicos (Tanfloc SL, Tanfloc SG e Tanfloc SH). Além disso, também foram analisados os efeitos das condições operacionais sobre o teor de lipídios nas microalgas e na composição de ácidos graxos do biodiesel produzido a partir dos lipídios. Verificou-se elevada eficiência de recuperação de biomassa de aproximadamente 98% para as microalgas Scenedesmus sp. e Chlorella sp. utilizando o tanino vegetal Tanfloc SH e ainda não foi observado alteração no conteúdo de ácidos graxos em FAEE com o uso do tanino floculante. A fim de maximizar a produção de energia obtida através das microalgas e reduzir os custos totais dos processos e do tratamento de resíduos, a biomassa residual gerada a partir da síntese do biodiesel foi utilizada como um adosorvente alternativo do corante Acid Blue 161 (AB-161) utilizado amplamente na indústria coureira. A biomassa foi caracterizada por técnicas analíticas de FTIR, MEV, BET, BJH e potencial zeta. As quantidades máximas de corante AB-161 adsorvido foram de 75,78 mg.g-1 a 25 °C e de 83,2 mg.g-1 a 40 °C. No tratamento de águas residuais de curtumes reais, os resultados mostram que a utilização da biomassa residual (após extração dos lipídios) como adsorvente, reduziu significativamente a concentração de corante (76,65%), carbono orgânico total - COT (50,78%) e nitrogênio total - TN (19,80%). / Microalgae are an ecologically and economically viable alternative for the industrial wastewater treatment, since they are able to assimilate compounds such as nitrogen, phosphorus and carbon. As a consequence of the potential for the treatment of wastewater, there is the generation of biomass that can be used for the production of value-added products, such as biofuels. Thus, in this work, it was evaluated the viability of growth and production of microalgal biomass in tannery wastewater, without previous treatment and without addition of nutrients. The objective of these experiments was to verify the bioremediation capacity to remove contaminants from this effluent, as well as microalgal composition for subsequent use. The influence of light intensity and concentration of tannery effluent on Scenedesmus sp. biomass production, as well as the removal of pollutants such as ammoniacal nitrogen, phosphorus and chemical oxygen demand from the microalga were verified. The microalga was cultivated in raw wastewater from untreated tannery collected directly from the beamhouse stage under different concentrations (between 20% and 100%) and light intensity (between 80 and 200 μmol photons.m−2.s−1) with a temperature of 25°C and constant aeration. In a second step, the microalgae Scenedesmus sp. and Chlorella sp. were grown in 3 L airlift photobiororators, containing different concentrations of raw tannery wastewater (25%, 50% and 100%), under light intensity of 200 μmol photons.m−2.s−1, at temperature (25°C) for 20 days. In the cultures with the Scenedesmus sp. microalgae, a maximum biomass concentration of 1.75 g.L-1 and high removals of total nitrogen (NT) (91.68%), NH3-N (94.36%), phosphorus - PO4-P (97,33%), inorganic carbon - CI (93,56%) and chemical oxygen demand - COD (66,64%). High levels of lipids (27.14%) and carbohydrates (34.17%) were also observed. The results obtained from the cultures with Chlorella sp. presented a maximum concentration of 1.64 g L-1. In addition, NT (91.59%), NH3-N (93.57%), PO4-P (98.10%), CI (89.46%), COD (71.20%), and BOD (37.87%) removals were observed. The composition of the biomass showed high levels of lipids (25.46%) and carbohydrates (36.36%). In the analysis of the fatty acid profile, the ethylic biodiesel produced from the lipids of the microalgae Scenedesmus sp. and Chlorella sp. presented oxidative stability due to the degree of saturation. Thus these studies have shown that the combined process of effluent treatment in the conversion of microalgae biomass offers many environmental merits with the production of value-added products, such as biodiesel. This study also investigated biomass recovery using inorganic coagulants / flocculants (ferric chloride and aluminum sulfate) and organic vegetable tannins (Tanfloc SL, Tanfloc SG and Tanfloc SH). In addition, the effects of operating conditions on lipid content in microalgae and on the fatty acid composition of biodiesel produced from lipids were also analyzed. There was a high biomass recovery efficiency of approximately 98% for the microalgae Scenedesmus sp. and Chlorella sp. using Tanfloc SH and it was not observed any alteration in fatty acid content in FAEE with the use of flocculent tannin. In order to maximize energy production through microalgae and reduce the total costs of waste treatment processes and treatment, the residual biomass generated from the biodiesel synthesis was used as an alternative adder of the Acid Blue 161 dye (AB-161) widely used in the hull industry. Biomass was characterized by analytical techniques of FTIR, MEV, BET, BJH and zeta potential. The maximum amounts of adsorbed AB-161 dye were 75.78 mg.g -1 at 25 °C and 83.2 mg.g -1 at 40 °C. The results showed that the use of residual biomass (after lipid extraction) as adsorbent significantly reduced the concentration of dye (76.65%), total organic carbon (TOC) (50.78%) and total nitrogen - TN (19.80%).

O uso de biomassa assume relevante importância no Brasil devido à intensa atividade agrícola e às grandes quantidades de resíduos agroindustriaisgerados. A solução desse problema é um grande desafio para os pesquisadores e o objetivo dos processos propostos não deve apenas reduzir a quantidade de resíduos, mas também agregar valor a esses materiais. A pirólise é uma técnica já estabelecida para transformação da biomassa em produtos sólidos (biochar), líquidos (bio-óleo) e gasosos por aquecimento em atmosfera inerte. A caracterização dos principais produtos (bio-óleo e biochar) a partir da pirólise, o aprimoramento das propriedades do biochar por ativação da sua superfície e sua utilização como adsorvente para metais em solução aquosa foram objetos de estudo desse trabalho. Foram utilizadas as biomassas de fibra de coco verde (FCV), resíduo da indústria do café (pele de prata - RIC), palha e bagaço de cana-de-açúcar (PC e BC). Os bio-óleos produzidos foram caracterizados por GC×GC/qMS O biochar foi ativado quimicamente, caracterizado e avaliado como adsorvente de cobre (II) em soluções aquosas. Os resultados mostram bio-óleos com grandes quantidades de fenóis, com potencial uso na indústria da química fina. No bio-óleo de pele de prata, também foi encontrada uma quantidade considerável de compostos nitrogenadosos quais têm possibilidade de uso em indústrias farmacêuticas. Os biochars ativados apresentaramelevada área superficial, formados por micro e meso poros e comexcelente capacidade de adsorção, principalmente para os carvões ativadosoriundos da pele de prata (RIC) e da palha de cana-de-açúcar (PC). Estes resultados indicam a possibilidade de uso integrado dos produtos da pirólise dentro de um conceito de biorrefinaria, onde se parte de um resíduo descartável e se chega a produtos de elevado valor agregado, com rejeito mínimo ao final do processo. / The use of biomass is very important in Brazil due to the intense agricultural activity and the large amounts of agroindustrial residues generated. The solution to this problem is a major challenge for researchers and the aim of the proposed processes should not only reduce the amount of waste but also add value to these materials. Pyrolysis is an established technique for transforming biomass into solid (biochar), liquid (bio-oil) and gaseous products by heating in an inert atmosphere. The characterization of the main products (bio-oil and biochar) from pyrolysis, the enhancement of the properties of the biochar by surface activation and its use as an adsorbent for metals in aqueous solution are objects of study of this work. The biomass of green coconut fiber, coffee industry residue (silverskin) and sugar cane residues (bagasse and straw) were used. The biooils produced were characterized by GC×GC/qMS Biochar was chemically activated, characterized and evaluated as a copper (II) adsorbent from aqueous solutions. The results showed bio-oils with high amounts of phenols, which can be used in the fine chemicals industry. On the bio-oil from silverskin, considerabe amounts of nitrogen compounds were also found and these compounds have possibility of use in pharmaceutical industries. The activated biochars showed high surface area, formed by micro and meso pores and with excellent adsorption capacity, mainly for biochars originating from silverskin and sugarcane straw. These results indicate the possibility of integrated use of these materials within a concept of biorefinery, beginning with a disposable waste and ending with products of high added value and minimum waste at the end of the process.

A busca por fontes renováveis de energia é uma das prioridades nas pesquisas na área de engenharia na atualidade, dando-se preferência principalmente para uma alternativa aos derivados de petróleo. A produção de biodiesel com lipídeos extraídos de microalgas é um assunto muito promissor, visto as inúmeras vantagens deste processo. Pesquisas apontam que a diminuição da concentração de nitrogênio presente no meio de cultivo aumenta o acúmulo de lipídeos pelas microalgas, mas a produção de biomassa fica prejudicada. Para mensurar a importância desse nutriente e melhorar a eficiência da extração de óleos, no presente trabalho, foi proposta a avaliação da influência do íon nitrato no cultivo de Chlorella sp., focando o estudo na concentração de biomassa e no acúmulo de lipídeos. Para tal, foram testadas diferentes concentrações iniciais de NaNO3; o melhor perfil de adição de NaNO3 no meio de cultivo (em etapas ou em uma dose única); o desempenho da microalga em um cultivo semicontínuo; e quatro tipos de tratamentos para a quebra da parede celular das microalgas Chorella minutissima e Chlorella sp., a fim de realizar uma extração de lipídeos mais efetiva. A concentração inicial de 300 mg L-1 de NaNO3 apresentou melhores resultados em relação à concentração final de biomassa (2,48 g L-1) e acúmulo de lipídeos totais (12,0 % em peso seco). A adição de NaNO3 em apenas uma etapa obteve os resultados mais satisfatórios, com concentração final de biomassa de 1,92 g L-1 e 6,02 % de lipídeos totais em peso seco de biomassa. No cultivo semicontínuo, o melhor resultado para a o acúmulo de lipídeos foi volume de corte de 1/6 a cada 24 h, resultando em 9,02 % de lipídeos em biomassa seca e produtividade lipídica de 214 mg L-1d-1. Como pré-tratamento para quebra da parede celular da microalga Chlorella minutissima, não houve diferença significativa entre os métodos testados; para a Chlorella sp., as técnicas com resultados mais satisfatórios foram autoclave e micro-ondas. / Nowadays, the search for renewable energy sources is a high priority topic in engineer research, with preference to an alternative to petroleum derived energy spurces. Biodiesel production from microalga lipid is very promising, since the several advantages of this process. Many studies have shown that, to increase the microalga lipid accumulation, low nitrogen concentration is necessary; however, this condition has an opposite effect on biomass production. To measure the effect of this nutrient and improve oil extraction efficiency, in the present work, the nitrate ion influence was evaluated over the microalga Chlorella sp. cultive, measuring biomass concentration and lipid accumulation. This work tested the effect of the initial NaNO3 concentration and different NaNO3 pulse feeding profiles along the culture. A semicontinuous culture was carried out with renewal rate of 1/3 and 1/6 (v/v) in 24 h and 48 h, to improve biomass nad lipid productivity. It was also tested four pre-treatments in order to break the microalga (Chlorella minutissima and Chlorella sp.) cell wall: microwave, autoclave, bead beating and sonication. The highest biomass and lipid concentration were found when used initial NaNO3 concentration of 300 mg L-1, with 2,48 g L-1 and 12,04 %, respectively. Adding NaNO3 all at once (one time at the culture start off ) showed the best results for biomass concentration (1,92 g L-1) and lipid accumulation (6,02 %). In semicontinuous culture, the microalga Chlorella sp. presented good results for lipid production (9,02 %) and lipid productivity (214 mg L-1d-1) at 1/6 renewal rate every 24 h, however. The best pre-treatment for cell wall tested for Chlorella sp were microwave and autoclave; for Chlorella minutissima, there was no difference between the tested pre-treatments and the ones without it.

As microalgas vêm despertando interesse no meio acadêmico e industrial, uma vez que apresentam elevado potencial biológico. A filtração e a coagulação são os métodos de concentração de biomassa que apresentam menor consumo energético. Como uma tecnologia emergente, a osmose direta tem mostrado grandes avanços e atraído crescente interesse na geração de energia, processamento de alimentos, entre outros. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é buscar alternativas de colheita de microalgas para a extração de carotenoides e lipídeos que associem baixo consumo energético, biodegradabilidade e garantia de integridade das células algais. Na primeira etapa foi realizada a pré-concentração da biomassa por coagulação, onde se analisou a eficiência de seis biopolímeros catiônicos diferentes: quitosana, nano-quitosana, três espécies de tanino e amido de batata. O amido catiônico, apesar de apresentar um grau de substituição de 0,00167, foi considerado ineficaz. Para a quitosana, as melhores condições foram: dosagem de 30 mg L-1, pH 7,5, tempo de 40 min de mistura e velocidade de 30 rpm. Para a nano-quitosana, dosagem de 20 mg L-1, pH 8,0, tempo de 20 min de mistura, velocidade de 30 rpm e tempo de sedimentação de 5 min. O extrato de tanino puro foi considerado ineficaz. Para o tanino catiônico, foi considerada ideal a dosagem de 110 mg L-1, não sendo necessário o ajuste de pH, tempo de 5 min de mistura e velocidade de 30 rpm. E o tanino sulfitado com uma dosagem de 80 mg L-1, sem necessidade de ajuste de pH, 5 min de mistura, velocidade de 30 rpm e sedimentação de 60 min. Na segunda etapa foi avaliada a filtração por osmose direta. A avaliação dos fluxos obtidos antes e após os experimentos de filtração mostrou que os mesmos não causaram modificações na membrana e a ocorrência de fouling não interferiu no processo. A quitosana obteve um aumento de fluxo de aproximadamente 2,8 ×, o tanino catiônico de 1,35 × e o tanino sulfitado de 1,31 ×. A nano-quitosana não apresentou aumento de fluxo. O processo combinado não apresentou alterações no teor de carotenoides totais nem no teor de lipídeos totais. As pré-concentrações com nano-quitosana e com tanino catiônico mostraram maior redução na energia de ligação, apresentando assim menor energia necessária para secagem nas etapas subsequentes. / Microalgae have attracted interest in academic community and industry, since they have great biological potential. Filtration and coagulation are the methods of biomass concentration that have the lowest energy consumption. As an emerging technology, forward osmosis has shown great progress and attracted growing interest in power generation, food processing, among others. Within this context, the main objective of this work is to seek alternatives for microalgae harvesting to carotenoid and lipids extraction that combine low energy consumption, biodegradability and integrity assurance of algal cells. In the first step, pre-concentration of biomass was performed by coagulation, where the effectiveness of six different cationic biopolymers was analyzed: chitosan, nano-chitosan, three species of tannin and potato starch. The cationic starch, despite having a degree of substitution of 0.00167 was considered ineffective. For chitosan, the best conditions were: dosage of 30 mg L-1, pH 7.5, mixing time of 40 min and stirrer speed of 30 rpm. For nano-chitosan, dosage of 20 mg L-1, pH 8.0, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 5 min. The extract of pure tannin was deemed ineffective. For cationic tannin, the dosage of 110 mg L-1 was considered ideal, pH adjustment is not necessary, mixing time of 5 min and stirrer speed of 30 rpm. And for sulfited tannin, dosage of 80 mg L-1, without pH adjustment, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 60 min. The evaluation of flows before and after the filtration tests showed that they didn’t cause changes in membrane and the occurrence of fouling didn’t interfere in the process. Chitosan obtained an increase of approximately 2.8 ×, cationic tannin of 1.35 × and sulfited tannin of 1.31 ×. Nano-chitosan didn’t show flow increase. The combined process showed no changes in carotenoid and lipid content. The pre-concentration with nano-chitosan e cationic tannin showed greater reduction in binding energy, thus presenting less energy for drying in subsequent steps.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-10-20T15:12:58Z No. of bitstreams: 1 Projeto Biogás VERSÃO FINAL.pdf: 4658466 bytes, checksum: 8aa2998961a01e0dce5005a85ffbe420 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-10-20T15:13:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Projeto Biogás VERSÃO FINAL.pdf: 4658466 bytes, checksum: 8aa2998961a01e0dce5005a85ffbe420 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T15:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Projeto Biogás VERSÃO FINAL.pdf: 4658466 bytes, checksum: 8aa2998961a01e0dce5005a85ffbe420 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo gerar energia por biodigestão da biomassa de microalgas, visando aplicação em locais com difícil acesso a combustíveis convencionais como as áreas rurais. Para atingir este objetivo, considerou-se projetar, construir, testar, e validar um reator para geração de biogás utilizando biomassa de microalgas para uso e benefício nas comunidades rurais. O primeiro passo foi identificar a quantidade de biogás gerado pela biomassa, desse modo foi avaliada a quantidade de matéria-prima disponível, com a colaboração do Laboratório de Bioenergia e Catálise e sua planta piloto, sendo possível determinar a espécie disponível para os testes, biomassa mista com predominância da microalga Chlorella sp. Posteriormente, segundo as características da biomassa, foram desenhados três protótipos (reator UASB com estágio de pós-digestão, reator de dois estágios com recirculação de biogás, e reator de dois estágios com fluxo de carga semi-contínuo) com base em modelos utilizados para tratamento de esgoto, e outros empregados nas áreas rurais carregados com esterco de gado. Em função das vantagens e limitações que cada protótipo apresentou, foi escolhido o reator de dois estágios com fluxo de carga semi-contínuo, como o modelo mais adequado. O reator foi construído em escala de laboratório em função da quantidade de biomassa disponível, do número de testes, e o tempo de degradação da biomassa. Foram montados três reatores do mesmo modelo, variando apenas o tempo de alimentação, com a finalidade de avaliar o melhor período de tempo para alimentar o material orgânico no reator. Com base nos resultados obtidos, é possível concluir que o protótipo do reator testado conseguiu gerar metano (332,62 e 196,56 mLCH4/g ST) a partir de biomassa mista da microalga Chlorella sp., com uma maior produção de gás nos reatores alimentados semanalmente. Estimou-se um dimensionamento em escala real do protótipo capaz de fornecer energia por cinco horas ao dia (1.250 litros de biogás por dia) a uma família composta de cinco pessoas que mora numa área rural, considerando para isso as instalações requeridas na fazenda, os materiais de construção, o custo de investimento, e os devidos cuidados de operação, manutenção e segurança do biorreator e dos operários.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-09T16:32:39Z No. of bitstreams: 1 Tese - Roberto Batista da Silva Junior - Versão Homologação.pdf: 4025126 bytes, checksum: 1c3358ebc9955dc51b8b94f1ff7fa7c3 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-17T17:10:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Roberto Batista da Silva Junior - Versão Homologação.pdf: 4025126 bytes, checksum: 1c3358ebc9955dc51b8b94f1ff7fa7c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T17:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Roberto Batista da Silva Junior - Versão Homologação.pdf: 4025126 bytes, checksum: 1c3358ebc9955dc51b8b94f1ff7fa7c3 (MD5) / Dada a abundância de recursos naturais, principalmente biomássicos, existentes no Brasil e suas potencialidades, também visto a necessidade do desenvolvimento de vias renováveis de geração energética, processos de conversão da mesma a produtos de maior valor agregado tem sido estudados nos últimos anos. A biomassa, após ser submetida a processo de pirólise rápida, é convertida a bio-óleo que por sua vez possui fração aquosa rica em ácido acético e outros componentes, sendo o teor deste ácido carboxílico significativamente elevado, não importando a natureza da biomassa de partida. Neste cenário, a conversão catalítica de ácido acético à hidrogênio e produtos secundários foi estudada neste trabalho. Inicialmente os precursores do tipo perovskitas La1-xCaxNiO3 com x = 0; 0,15; 0,3 e 0,5 foram sintetizados pelos método dos citratos e submetidos a reforma a vapor do ácido acético. A reforma a vapor (SR) foi conduzida em testes de 24 horas de duração. Todas as amostras se apresentaram seletivas a hidrogênio e a adição de cálcio favoreceu a maior conversão de água. Na segunda parte do trabalho, objetivando aprofundamento na cinética e na proposição de mecanismos, decidiu-se estudar os sistemas Rh/Al2O3 e Rh/MgAl2O4 aplicados na oxidação parcial (CPO) e reforma a vapor (SR) do ácido acético em regime transiente. Os catalisadores foram depositados em tubos sinterizados de alumina por via dip-coating, sendo assim obtidos os chamados tubos catalíticos. Os tubos catalíticos foram testados em reator anular especialmente desenvolvido para operações em altas velocidades espaciais. Foram testados os efeitos da velocidade espacial, das concentrações dos reagentes e do tipo do suporte empregado. Propostas mecanísticas foram realizadas a partir dos dados obtidos e sem dúvida, os sistemas são promissores a geração de gás de síntese. Foi também verificada dependência do tipo de suporte na seletividade a coque e também na ativação das moléculas de água. O trabalho desenvolvido nesta tese contribuiu com a literatura no que diz respeito à aplicação dos catalisadores propostos, também apresentando propostas mecanísticas coerentes com o já conhecido na literatura

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4936_.pdf: 1314476 bytes, checksum: 0c23f90f65fb707c74619b1f64196e8b (MD5) Previous issue date: 2011-06-29 / VIEIRA, Eduardo Henrique de Freitas. Produção de biomassa de Eucalyptus spp. sob diferentes manejos e espaçamentos. 2011. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre-ES. Orientador: Prof. Dr. José Franklim Chichorro. Co-Orientadora: Profa. Dra. Maristela de Oliveira Bauer. Esta pesquisa objetivou avaliar a produção de biomassa, a altura e o DAP de eucalipto sobre dois regimes de manejos: fertirrigado e sequeiro, três materiais genéticos e seis espaçamentos diferentes, no estado do Espírito Santo. O delineamento adotado foi em blocos ao acaso, com repetição. Observou-se, em geral, que o maior crescimento e produtividade de biomassa ocorreram no regime fertirrigado. Foi observado, ainda, maiores produtividades nas idades iniciais para os espaçamentos mais adensados, entretanto, com o aumento da idade, os espaçamentos maiores se mantiveram mais uniformes e superaram a produtividade dos espaçamentos menores. A produção de biomassa variou em função do material genético, do espaçamento de plantio e do manejo de irrigação. O tratamento utilizando o material genético AR4 teve produtividade de 60 t/ha/ano aos 12 meses de idade no manejo fertirrigado e espaçamentos 3x1 e 3x2 m. Para os materiais clonais observou-se maior produção de biomassa (55 t/ha/ano) na interação do manejo fertirrigado com espaçamento 3x2 m, aos 12 meses de idade. O material genético 1501 produziu 45 t/ha/ano no espaçamento 3x1 m aos 12 meses de idade. O material genético 3918 na interação manejo fertirrigado e espaçamentos 3x1 e 3x2 m, produziu aos 12 meses de idade, 45 t/ha/ano. Avaliando apenas o espaçamento 1x1m (super adensado) com o material genético seminal, no manejo sequeiro, observou-se a produção de 55 t/ha/ano, aos 12 meses. Considerando um espaçamento de 1x1 e 2x1 m (casos mais extremos), a mortalidade devido à competição entre as plantas é tão alta que, ao final de dois anos, o número de plantas vivas se reduziu para aproximadamente 30%. Se forem considerados os custos adicionais de fertirrigação e de adensamento do plantio, em relação ao manejo tradicional da cultura (espaçamento 3x3 m em sequeiro), é importante avaliar a viabilidade econômica deste tipo de estratégia para fins de produção de biomassa energética. Palavras-chave: Floresta de eucalipto, biocombustível, espaçamento.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9534_Dissertação Kamilla Malverdi versão inicial.pdf: 2544191 bytes, checksum: 5bb75b3cbf05bc7d22f2c680d43a413c (MD5) Previous issue date: 2016-01-25 / O aumento significativo no consumo e industrialização de água de coco verde no Brasil tem gerado grande quantidade de resíduos, os quais ampliam os problemas ambientais quando dispostos de maneira inadequada. No contexto atual de crescentes preocupações com questões energéticas, o potencial dessa biomassa como fonte renovável de energia é destacado. Dentre as tecnologias de conversão termoquímica de materiais lignocelulósicos, a técnica de pirólise vem recebendo atenção especial e o leito de jorro tem sido investigado como um reator promissor para esse processo, devido ao bom contato gás-sólido que proporciona. Entretanto, a complexidade fluidodinâmica nesse equipamento permanece sendo o principal obstáculo para sua utilização. Assim, com o intuito de contribuir para a aplicação do leito de jorro como reator de pirólise, este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento fluidodinâmico das misturas de casca de coco e areia por meio de estudos experimentais e simulação via CFD. A análise dos dados de queda de pressão no leito permitiu identificar regimes de jorro estáveis para misturas com até 40% em massa de casca de coco. Para avaliar o efeito da fração mássica da casca de coco (10, 25 e 40 %) e altura de leito estático (6, 8, 10 cm) sobre a condição de jorro mínimo, foi realizada uma análise estatística por meio de um planejamento fatorial 32 com dois pontos centrais. Foi verificada a influência da massa total das partículas no leito e porosidade da mistura sobre a condição de mínimo jorro. A segregação ocorreu de forma sutil para todas as condições experimentais e o índice de mistura se desviou mais do ideal na base do equipamento, com predominância de areia, partícula mais densa, nessa região. O modelo Euleriano Granular Multifásico foi utilizado para descrever o escoamento de ar-sólido no leito de jorro e mostrou-se adequado para representar qualitativamente esse fenômeno. Entretanto, ao se analisar os valores de queda de pressão de mínimo jorro, nota-se que os resultados simulados subestimam os experimentais, com um erro relativo máximo de -34,26%. Diante da análise da estabilidade do leito, segregação e a fração de volume de cada fase na mistura, é recomendada a utilização de misturas com fração mássica de casca de coco de 25% em testes de pirólise.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9535_Dissertação Priscilla S Almeida versão inicial.pdf: 1564615 bytes, checksum: 7083a7981886f6003c70b29a150638e6 (MD5) Previous issue date: 2016-01-26 / A substituição de recursos não renováveis por renováveis é um dos grandes objetivos almejados mundialmente. O Brasil é um país que tem obtido sucesso nesta corrida por uma matriz energética onde as fontes alternativas são predominantes. A biomassa é uma fonte renovável promissora que ao ser utilizada com adequadas tecnologias é capaz de gerar produtos com alto potencial energético.A pirólise se destaca no cenário das tecnologias de conversão termoquímica, sendo os reatores mais indicados no processo aqueles capazes de fornecer uma excelente mistura dos componentes a serem pirolisados. O leito de jorro, por ser um equipamento que proporciona um elevado contanto entre sólidos e fluido, adéqua-se como um bom reator de pirólise. Sendo assim, um estudo fluidodinâmico do comportamento das partículas envolvidas neste processo é uma das etapas básicas para aplicação desta técnica. A casca do cacau é o principal resíduo do processo de beneficiamento do cacau, compondo cerca de 80% do fruto. Utilizada normalmente para produção de ração animal e fertilizantes,essa biomassa pode ser vista como uma conveniente fonte energética. O presente trabalho tem como objetivo principal estudar a fluidodinâmica de uma mistura binária composta por partículas de casca de cacau e areia em um leito de jorro. Foram avaliados parâmetros como velocidade de mínimo jorro e queda de pressão de jorro estável através de análises estatísticas para diferentes alturas de leito estático (6, 8 e 10cm) e frações mássicas de casca de cacau (25, 50 e 75%). A segregação das misturas foi analisada nas alturas de leito e frações mássicas da casca de cacau adotadas no estudo fluidodinâmico, variando a velocidade do ar em 10, 20 e 30% acima da velocidade de mínimo jorro. O regime de jorro estável foi estabelecido na região experimental estudada. Constatou-se que a velocidade de mínimo jorro não foi influenciada por variações na fração mássica, diferentemente da queda de pressão de jorro estável que sofreu interferência tanto da fração mássica quanto da altura de leito estático. A segregação das partículas foi observada nas regiões do topo e do fundo do leito. Simulações via CFD foram realizadas empregando o modelo Euleriano para descrever o escoamento gás-sólido no leito de jorro e utilizando uma malha bidimensional estruturada. As simulações se mostraram de acordo com o observado experimentalmente com relação ao comportamento fluidodinâmico e a segregação no fundo do leito

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0