O setor florestal apresenta grande importância econômica no Brasil, representando uma significativa parcela no PIB, nas exportações e na geração de empregos. As florestas fornecem matéria prima para a produção de energia ou celulose e são avaliadas, normalmente, por um enfoque econômico, que, isoladamente, não traz a sustentabilidade do setor. Para se avaliar a sustentabilidade, análises sistêmicas e de fluxo de material são algumas das alternativas. O fluxo de material fornece subsídios às metodologias que abordam os diversos aspectos da sustentabilidade, como por exemplo, a análise de energia, a síntese de emergia e análises integradas de aspectos sociais, econômicos e ambientais. Tendo em vista a importância da área florestal e a falta de estudos que permitam uma avaliação sistêmica dessa atividade, esse trabalho teve por objetivo avaliar a sustentabilidade energética de um sistema de produção. Para tanto, elaborou-se um modelo para determinar o fluxo de material, referente aos insumos utilizados indiretamente nas operações mecanizadas do sistema de produção: mão-de-obra, combustível e depreciação material do maquinário. Através desse modelo avaliou-se o cenário básico, que utiliza calcário na correção da acidez do solo e suas alternativas: cinzas e biossólido. Com base nesses resultados, avaliou-se o sistema através da análise de energia e da síntese de emergia. A análise de energia aborda os fluxos energéticos dos insumos aplicados e o dos produtos obtidos, possibilitando a determinação da lucratividade energética (EROI), o ganho líquido (balanço de energia) e a intensidade energética do sistema de produção. A síntese de emergia contempla os recursos naturais renováveis e os não-renováveis, além dos recursos adquiridos no mercado. Essa análise e síntese estabeleceram os fluxos de recursos, identificando seus principais fatores de produção e os indicadores que têm potencial de uso na tomada de decisão de empresas florestais. Utilizou-se da análise de sensibilidade para avaliar o efeito dos fatores de produção na sustentabilidade do sistema. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de produção apresenta uma maior sustentabilidade energética quando comparado com os sistemas de produção menos intensificados. Para a análise de energia, o combustível foi o fator com maior participação na energia de entrada, com os fertilizantes e herbicidas na sequência. Na síntese de emergia, um recurso renovável, evapotranspiração, foi o principal fator. Quando considerou-se os fatores exógenos ao sistema na síntese, o combustível, os fertilizantes e os corretores de acidez foram os principais. Nas duas metodologias, a colheita foi a operação mais demandante de recursos e as alternativas ao calcário pioraram o desempenho energético do sistema. Ressalta-se que as avaliações dessas alternativas não consideraram os benefícios indiretos em não se descartar os resíduos utilizados no ambiente, indicando um caminho para novos estudos. Para se elevar a sustentabilidade, deve-se melhorar a eficiência da colheita e reduzir o uso de insumos com menor redução proporcional da produtividade. Ambas as metodologias deveriam ser consideradas na avaliação de sistemas produtivos, pois tratam de uso de recursos ambientais e exógenos e quantificam a intensidade energética dos produtos, permitindo comparações. / The forestry sector is very important to the Brazilian economy, representing a significant share of the GDP, exports and employment generation. Forests supply raw material for energy and cellulose production and are usually evaluated through an economical approach, which, alone, does not reflect the sustainability of the sector. In order to evaluate sustainability, system and material flow analyses are some alternatives. The material flow gives subsidy to methodologies that approach the several aspects of sustainability, such as, energy analysis, emergy synthesis and analysis integrating social, economic and environmental aspects. Due to the importance of the forestry sector, the lack of studies that systemically evaluate this activity, this study aimed to evaluate the energetic sustainability of a production system. So, one elaborated a model to determine the material flow, regarding the inputs indirectly applied in the mechanized operations in the production system: labor, fuel and material depreciation of machinery. This model evaluated the basic scenario, which uses lime to control soil acidity, and its alternatives: ashes and sludge. Based on the obtained results, the system was evaluated through energy analysis and emergy synthesis. The energy analysis approaches the energy flows of the applied inputs and the obtained products, propitiating the determination of the energetic profitability (EROI), the net gain (energy balance) and the energetic intensity of the production system. The emergy synthesis ranges the renewable and non-renewable natural resources, besides those acquired in the market. This analysis and this synthesis establish the resource flows and identified the main production factors and present indicators with potential use in the decision making of forestry enterprises. The sensitivity analysis evaluated the effect of the production factors in the system's sustainability. The obtained results showed that the studied production system presents higher energetic sustainability than some systems with less intensification. In the energy analysis, fuel was the main factor in the energy input, followed by fertilizers and herbicides. In the emergy synthesis, evapotranspiration, a renewable resource, was the main factor. Considering the factors exogenous to the system, fuel, fertilizers and soil acidity correctors were the main ones. In both methodologies, harvesting was the more demanding operation and the alternatives to liming decreased the energetic performance of the system. One should highlight that in the evaluating of both alternatives, no indirect benefit was considered, such as the avoidance of dumping those materials. This indicates new possibilities of studies. In order to increase sustainability, one should improve the harvest efficiency and reduce use of the agricultural inputs with less proportional reduction of the yield. Both methodologies should de considered in the evaluation of productive systems since they approach the use of environmental and exogenous resources; they quantify the intensity of products and allow comparisons among systems.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sidney de O Novaes Junior.pdf: 6661390 bytes, checksum: db911a668b5af886529a0d861278a4c1 (MD5) Previous issue date: 2013-08-09 / This study aimed to assess the potential growth of two species of microalgae ( Chlorella vulgaris and Scenedesmus subspicatus ) in two types of effluents ( humans and pigs ) in order to obtain lipids that could be converted into biodiesel . Such compounds must meet the specifications contained in Resolution No. 07 / 2008 of ANP . The effluents were collected in human Station Wastewater Treatment III , located in the city of Foz do Iguaçu / PR and swine effluent in Granja São Jorge ( Colombari ) , located in the municipality of São Miguel do Iguaçu / PR . Both were sent to laboratories for analysis IAP and NUCLEOTEC constatassem that the presence of nitrogenous and phosphatic and oils and greases total , respectively. The effluents were diluted to previously autoclaved and which can serve as culture media for microorganisms . They were then inoculated samples of each type of microalgae in an effluent and evaluated their growth. In four vials was added the compound mineral Agrostemin ® to assess their influence on the results . Prepared growth curves after 60 days of cultivation samples were filtered under vacuum for further extraction of oils using ultrasound. The samples were sent for analysis of lipid content and composition in terms of fatty acids by gas chromatography , which demonstrated the presence of fatty acids that make up biodiesel . The physico-chemical characterization of the effluent showed the presence of small amounts of fats and greases in both the total effluent . The quantitative analysis of lipids showed the highest concentration in the cultivation of C. vulgaris in human effluent , with 50.12 % . With the addition of Agrostemin ®, the yield was better in the cultivation of S. subspicatus in swine wastewater , with 80% increase in the production of lipids , followed by the growth of C. vulgaris in human effluent , with 41 % . The acids were higher concentrations linoleic (C18 : 2) , the cultivation of C. vulgaris in human effluent with 35.17 % , followed by the arachidic ( 20:0 ) with the same microalgae , now in swine wastewater , with 37.29 % , the palmitoleic ( C16 : 1 ) arising from the cultivation of S. subspicatus in human effluent , with 28.85% and pentadecanoic ( C15 : 1 ), the culture of the same organism in swine wastewater , with 55.22 % . It was found that the latter is what gives the best results, but the viability of the remainder is also promising. / Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de crescimento de duas espécies de microalgas (Chlorella vulgaris e Scenedesmus subspicatus) em dois tipos de efluentes (humanos e suínos) com a finalidade de se obter lipídios que pudessem ser convertidos em biodiesel. Tais compostos precisam atender às especificações contidas na Resolução nº 07/2008 da ANP. Os efluentes humanos foram coletados na Estação de Tratamento de Efluentes III, localizada na cidade de Foz do Iguaçu/PR e os efluentes suínos na Granja São Jorge (Colombari), localizada no município de São Miguel do Iguaçu/PR. Ambos foram enviados aos laboratórios do IAP e NUCLEOTEC para análises que constatassem a presença de componentes nitrogenados e fosfatados e de óleos e graxas totais, respectivamente. Os efluentes foram previamente autoclavados e diluídos para que pudessem servir de meios de cultura para os microrganismos. Foram, então, inoculadas amostras de cada microalga em um tipo de efluente e avaliado o seu crescimento. Em quatro frascos foi acrescentado o composto mineral Agrostemin® para avaliar sua influência nos resultados. Elaboradas as curvas de crescimento, após 60 dias de cultivo as amostras foram filtradas a vácuo para posterior extração dos óleos utilizando ultrassom. As amostras foram enviadas para análise do teor de lipídios e sua composição em termos de ácidos graxos por cromatografia gasosa, onde se constatou a presença de ácidos graxos que compõem o biodiesel. A caracterização físico-química dos efluentes constatou a presença de pequena quantidade de gorduras e graxas totais em ambos os efluentes. A análise quantitativa dos lipídios apontou a maior concentração no cultivo de C. vulgaris em efluentes humanos, com 50,12%. Com a adição do Agrostemin®, o melhor rendimento foi no cultivo de S. subspicatus em efluentes suínos, com aumento de 80% na produção de lipídios, seguido do cultivo de C. vulgaris em efluentes humanos, com 41%. Os ácidos com maiores concentrações foram o linoleico (C18:2), do cultivo de C. vulgaris em efluente humano com 35,17%, seguido do araquídico (20:0) com a mesma microalga, agora em efluente suíno, com 37,29%, o palmitoleico (C16:1) oriundo do cultivo de S. subspicatus em efluente humano, com 28,85% e o pentadecanoico (C15:1), da cultura do mesmo microrganismo em efluente suíno, com 55,22%. Constatou-se que este último é o que apresenta os melhores resultados, mas a viabilidade do restante é igualmente promissora.

O conhecimento da sustentabilidade nutricional dos manejos aplicados às floresta plantadas é necessário para a adequada gestão desses empreendimentos, principalmente com plantações estabelecidas em solos de baixa fertilidade, utilizando a queima de resíduos pré-preparo, e sem a devida reposição nutricional, como é o caso do P.taeda em várias regiões do sul do país. Dada a crescente importância econômica da espécie, e considerando a necessidade de se manter, ou aumentar, sua produtividade, estabeleceu-se um estudo visando estimar a sustentabilidade nutricional de cenários de manejo para o P. taeda com base em detalhada análise de oito sítios florestais representativos das condições edafo-climáticas da região noroeste do Paraná e sul de São Paulo. Nestes sítios, com idades de 19 a 29 anos, foram instaladas parcelas de inventário, e os estoques de nutrientes disponíveis na floresta (serapilheira, raiz, casca, lenho, galhos, acículas e cones) foram determinados pela amostragem de 4 árvores por sítio, além da serapilheira. Os estoques nos solos, até 100 cm de profundidade, foram determinados pelas análises de fertilidade, para os horizontes de trincheiras descritas próximas às parcelas. Estimativas de produção e estoques de nutrientes foram ajustadas para ciclos de 25 anos, bem como as entradas via precipitação. Os cenários de manejo estudados foram: i) método de colheita (remoção do lenho ou da árvore inteira), ii) manejo de resíduos (cultivo mínimo ou queima), e iii) erosão (sem ou com 2 cm de erosão por rotação). Adotou-se o número de ciclos, dos nutrientes N, P, K, Ca e Mg, necessários para zerar o estoque do sistema solo-floresta como sendo os indicadores de sustentabilidade dos manejos nos sítios. As simulações foram feitas em um modelo de entrada-saída construído em Visual Basic. Os incremento médios anuais (IMA) variaram de 11 a 27 m3 ha-1 ano-1, com índices de sítios de 18 a 29 m, resultado da ampla variação de solos. O IMA apresentou correlação significativa apenas com os teores de nitrogênio mineralizável até 100 cm (r2 = 0,722) e com o fósforo disponível (r2 = 0,702). Estes dois nutrientes também se distinguiram dos demais por estarem mais concentrados na parte aérea do sistema solo-floresta (50 e 66%, respectivamente). A análise do número de ciclos mostrou que o nitrogênio é o único elemento que nunca apresenta balanço positivo, independentemente do cenário de manejo. Todos os nutrientes foram impactados pelo uso da queima contraponto ao cultivo mínimo, pela colheita da árvore inteira versus remoção só do lenho, e pela erosão, nesta ordem de relevância. A ordem de risco de limitação nutricional foi: N > P > Mg > K > Ca, baseando-se no número de balanços positivos e ciclos médios para os balanços negativos. Tomando o N como indicador, os sítios mais produtivos tendem a ser menos sustentáveis, para seus níveis de produção, que os sítios mais pobres. Evidencia-se que para a sustentabilidade nutricional do P.taeda há necessidade de adotar práticas conservacionistas aliadas a reposições nutricionais em alguns casos. / The knowledgement of the nutritional sustainability of the practices used in plantations is necessary for its adequate management, mainly when used in low fertility sites, with slash-burning, and with no fertilizer application, like P.taeda plantations in south of Brazil. Given the increasing importance of the species, a study was done to investigate the nutritional sustainability of cenarios, based on eight representatives sites of Parana and Sao Paulo States. These sites, within 19 to 29 years-old, were measured and the nutrient stocks was determined by sampling 4 tress per site, plus the forest floor. Soil nutrient stocks were also established based on soil profiles description and analysis. Yield and nutrient stocks were adjusted for a 25-years cycle, together with the nutrient rainfall inputs. The studied cenarios were: i) harvesting (removing just debarked logs or the hole trees), ii) salsh-management (minimum cultivation or burning), iii) erosion (none or 2 cm per cycle). The number of nutrient cycles (N, P, K, Ca and Mg) to zero the soilforest system stocks were used as the sustainability indicator. Simulations were carried out with a VBA implementd program. Mean annual increments ranged from 11 to 27 m3 ha-1 yr-1, with site index from 18 to 29 m (base age of 25 years). MAI was positively correlated with minerable N (r2 = 0,722) and available P (r2 = 0,702). These two nutrients also differ from the others due to their higher concentarion on the aboveground part of the soil-forest (50 and 66%, respectively). The cycle number analysis showed that N is the only nutrient that never has a positive balance. For all nutrients the most impactant practice is the burning, followed by the hole tree harvesting and then by erosion. The average nutritional limitation risk was: N > P > Mg > K,Ca, based on positive balances and number of cycles. Taking N as the best indicator for sustainability, the most productive sites tend to be the less sustainables, considering their growth rate. The long term sustainability of P.taeda palantations depends on the use of conservacionist practices together with fertilization practices in some cases.

Orientadores: Maria Aparecida Silva, Adriano Viana Ensinas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T18:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_Moises_M.pdf: 1760925 bytes, checksum: e0aea99db115c9f20a6c8692e6ab62c1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A caldeira é um dos principais equipamentos do setor sucroalcooleiro, ela utiliza o bagaço de cana, como combustível, para geração de vapor. As primeiras caldeiras produziam vapor de média pressão, e utilizavam para geração de vapor todo bagaço gerado na usina, sendo pouco eficientes energeticamente. Na década de 1990, com a descentralização do setor elétrico e a criação de órgãos que permitissem o comércio de excedentes de energia elétrica, viu-se no setor sucroalcooleiro um grande potencial para o comércio de energia elétrica. Os novos projetos de caldeiras passaram a gerar vapor de alta pressão e temperatura, suprindo o consumo de energia da usina (elétrica e mecânica) e gerando um excedente de energia elétrica para a venda. Este trabalho estudou o excedente de energia elétrica de três sistemas para o setor sucroalcooleiro, por meio do simulador Thermoflex19®, do pacote Thermoflow®. O primeiro sistema estudado foi o BPST (?Backpressure Steam Turbine"), em que se comparou o excedente de energia elétrica para o uso de moendas de acionamento mecânico e elétrico. Na seqüência estudou-se o excedente de energia elétrica para o sistema CEST ("Condensing-Extraction Stem Turbine"). O último sistema estudado opera na safra, como os sistemas descritos anteriormente, como também na entressafra, denominado BPST-C. As simulações para o sistema BPST-C, assim com o sistema CEST, foram realizadas considerando a utilização de todo bagaço disponível para cogeração, e com adição de palha de cana com taxas de recolhimento do campo de 10% e 50%. Neste trabalho, os valores considerados para as taxas de consumo de vapor pelo processo foram de 500, 340 e 280 kg de vapor por tonelada de cana. Os resultados descreveram que moendas de acionamento elétrico apresentam uma vantagem da ordem de 6 kWh/t cana em relação às moendas de acionamento mecânico. O sistema CEST apresentou um excedente de energia elétrica de até três vezes o do sistema BPST, utilizando como combustível somente bagaço de cana. O sistema CEST apresentou aumentos no excedente de eletricidade 22,9% e 114,6% para a taxa de 10% e 50% de recolhimento de palha de cana, respectivamente, em comparação com o mesmo sistema quando se utilizou somente bagaço de cana. O sistema BPST-C e o sistema CEST apresentaram valores muito próximos para o excedente de energia elétrica / Abstract: The boiler is one of the main equipment of the sugar-ethanol industry, it uses bagasse as a fuel for steam generation. The first boilers produced steam at medium pressure and used the total available sugarcane bagasse to generate steam, not being energy efficient. In the 1990's, with decentralization of the electricity sector and the creation of institutions that would allow the trading of surplus power, the sugar-ethanol industry found a great potential for trade in electricity. The new projects have boilers to generate steam of high pressure and temperature, supplying the energy consumption of the plant (electrical and mechanical) and generating surplus electricity for sale. This work studied the surplus electric power for three systems applied to the sugar-ethanol industry, through the simulator Thermoflex19®, software Thermoflow®. The first system studied was BPST ("Backpressure Steam Turbine"), which compared the surplus electric power to drive mills using mechanical or electrical energy. Subsequently, we studied the surplus electric power for the system CEST (?Condensing-Extraction Turbine Steam"). The last studied system operates on the season, as the system BPST described above, but also in the offseason, called BPST-C. In the simulations for the BPST-C and CEST systems, it was considered the use of all available bagasse for cogeneration, and also the addition of sugarcane trash considering pickup rates in the field of 10% and 50%. In this work, the considered values for the rates of steam consumption by the process were 500, 340 and 280 kg of steam per ton of cane. The results showed that electrically driven mills have an advantage of about 6 kWh / t cane compared to the mechanical driven ones. The system CEST showed a surplus of electricity up to three times that one of the system BPST, using sugarcane bagasse as a fuel only. The system CEST experienced an increase in excess power above 22.9% and 114.6% for the sugarcane straw pickup rates of 10% and 50%, respectively, compared to the same conditions when using only sugarcane bagasse cane. The systems BPST-C and CEST had values very close for the surplus of electricity / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

A Arthrospira (Spirulina) platensis, cianobactéria fotoautotrófica, tem sido cultivada para a produção de biomassa, apresentando em sua constituição proteínas, ácidos graxos poliinsaturados, pigmentos, minerais, vitaminas e aminoácidos. O uso de fontes de nitrogênio de baixo custo, como o sulfato de amônio, pode contribuir para a viabilização da produção de A. platensis. Neste trabalho foram verificados a influência de diferentes intensidades luminosas e protocolos de alimentação utilizando o sulfato de amônio, em cultivos realizados com reatores tubulares por processo descontínuo alimentado. As variáveis dependentes selecionadas foram concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (Px), fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), bem como teores de proteínas e lipídios da biomassa. Foram obtidos excelentes resultados em cultivos realizados aplicando-se um protocolo de alimentação de sulfato de amônio, considerando biomassa seca de A. platensis com teor de 7 % de nitrogênio, com valor médio de Xm igual a 11414 mg.L-1. Este protocolo de adição de sulfato de amônio com intensidade luminosa de 240 µmol fótons. m-2.s-1 levou à melhor combinação de obtenção de Xm e Px, com valores finais de 12200 mg.L-1 e 1686 mg.L-1.d-1, respectivamente. Adicionalmente, nesse protocolo de adição de sulfato de amônio, os valores de concentração celular máxima foram da mesma ordem de grandeza que aqueles onde se utilizou nitrato de sódio, evidenciando, assim, a possibilidade do uso do sulfato de amônio como uma fonte de nitrogênio alternativa para o cultivo da A. platensis. / Arthrospira (Spirulina) platensis, a photoautotrophic cyanobacterium, has been cultivated for the production of biomass, and it is constituted by proteins, polyunsaturated fatty acids, chlorophyll, minerals, vitamins and amino acids. The use of low cost nitrogen sources, such as ammonium sulphate can contribute to the A. platensis production viability. It was verified in this work the influence of different light intensities and nutrient feeding protocols in fed-batch cultures developed in tubular reactors, where ammonium sulphate was used as a nitrogen source. The dependent variables were the maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px), nitrogen-to-cell conversion factor (YX/N), as well as proteins and lipids contents of the biomass. Excellent results were obtained when ammonium sulphate protocols were studied, considering A. platensis dry-weight with nitrogen levels of 7%, obtaining an average value of Xm corresponding to 11414 mg L-1. It was also obtained with this protocol, with light intensity of 240 µmol photons. m-2.s-1, the best combination to high values of Xm and Px, corresponding to 12200 mg.L-1 e 1686 mg.L-1.d-1, respectively. Moreover, in this protocol of ammonium sulphate addition, it was obtained values of the maximum cell concentration as high as the ones obtained with sodium nitrate as nitrogen source. This fact highlighted the possibility of using this alternative nitrogen source for the A. platensis cultivation.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:18Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:117 / ADA - Agência de Desenvolvimento da Amazônia / The firewood is one of essential products for the small husbandman, for being the main source heater energy, used on its daily activities. This energy is gotten from the cleared land and secondary vegetation, and are used from husbandman. The objectivities here, is to identify which the most important forest species used by producers to obtain firewood from the husbandman practices on; estimating the consumption of firewood per people; analyzing the chemical, physical and energy characteristics of firewood; and inquiring their potentialities to produce coal and condensable gases. The research was achieved in three local communities: São José do Itabocal and Fé em Deus, both are located at São Domingos do Capim and, Santa Rita community, at Mãe do Rio, all of them belong to Polo Rio Capim of PROAMBIENTE program, in the northeast of Pará. The method used was the study of multiple cases, using for that, many kind of devices, as field research: interviews, questionnaires, direct comment, field notebook, further on laboratory analysis of the physical, chemical and energy characteristics of the firewood. About the results, we can emphasize that 61,3% of husbandman, need firewood to use in the cassava flour house, where is the principal fuel used for preparing the cassava flour. Moreover, its as bigger use is in the food firing, being Itabocal the community more dependent of this heater source. Seventeen species of tree were found, that are used as fuel, emphasizing the lacre, mitaceira and ingá. The firewood consumption was gotten per people, on the order of 3,80, 3,68 and 2,51 kg/ people /day for the communities of Fé em Deus, Itabocal and Santa Rita, respectively. For the production of firewood and vegetal coal, they stood out the mitaceira and ingá based, mostly, in the apparent specific masses of the analyzed material of the related species (0,52 g/cm3 and 0,53 g/cm3, respectively) for the choice as firewood; and in the incoming in fixed carbon; for the choice of use as coal, statistics superior to the one of the third analyzed forest species (lacre), 24,15% and 23,70%, respectively. For the production of condensable gases, emphasizing the lacre (with Incoming in Condensable Gases = 44,93%), with a great potential of the use of relatives husbandman part. / A lenha é um dos produtos de fundamental importância para os pequenos agricultores, por ser a principal fonte de energia calorífica usada em suas atividades cotidianas. É obtida a partir do roçado e da vegetação secundária, e utilizadas por esses agricultores. Os objetivos deste trabalho foram de identificar quais as principais espécies florestais usadas pelos produtores para obtenção de lenha a partir das práticas dos agricultores; estimar o consumo de lenha por pessoa; analisar as características químicas, físicas e energéticas da lenha e averiguar suas potencialidades para produção de carvão e gases condensáveis. A pesquisa foi realizada em três comunidades locais: São José do Itabocal e Fé em Deus, ambos em São Domingos do Capim e, Santa Rita, em Mãe do Rio, todas pertencentes ao Pólo Rio Capim do Programa PROAMBIENTE, nordeste do Pará. O método utilizado foi o de estudo de caso múltiplo, utilizando-se de várias ferramentas, como pesquisa de campo, com entrevistas, questionários, observação direta, agenda de campo, além de análise de laboratório das características físicas, químicas e energéticas da lenha. Entre os resultados destaca-se que 61,3% dos agricultores necessitam da lenha para dois fins: casa de farinha, onde é o principal combustível utilizado para o preparo da farinha de mandioca, e na cocção de alimentos, sendo Itabocal a comunidade mais dependente desta fonte calorífica. Foram encontradas 14 árvores utilizadas como combustível, destacando-se o lacre, a mitaceira e o ingá. Obteve-se o consumo de lenha, por pessoa, na ordem de 3,80, 3,68 e 2,51 kg/pessoa/dia para as comunidades de Fé em Deus, Itabocal e Santa Rita, respectivamente. Para a produção de lenha e de carvão vegetal, sobressaíram a mitaceira e o ingá com base, principalmente, nas massas específicas aparentes do material analisado das referidas espécies (0,52 g/cm3 e 0,53 g/cm<3, respectivamente) para a escolha como lenha; e, no rendimento em carbono fixo, para a escolha de uso como carvão, estatisticamente superiores ao da terceira espécie florestal analisada (lacre), 24,15% e 23,70%, respectivamente. Para a produção de gases condensáveis, destaca-se o lacre (com Rendimento em Gases Condensáveis = 44,93%), com grande potencial de uso por parte dos agricultores familiares

A Arthrospira (Spirulina) platensis, cianobactéria fotoautotrófica, tem sido cultivada para a produção de biomassa, apresentando em sua constituição proteínas, ácidos graxos poliinsaturados, pigmentos, minerais, vitaminas e aminoácidos. O uso de fontes de nitrogênio de baixo custo, como o sulfato de amônio, pode contribuir para a viabilização da produção de A. platensis. Neste trabalho foram verificados a influência de diferentes intensidades luminosas e protocolos de alimentação utilizando o sulfato de amônio, em cultivos realizados com reatores tubulares por processo descontínuo alimentado. As variáveis dependentes selecionadas foram concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (Px), fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), bem como teores de proteínas e lipídios da biomassa. Foram obtidos excelentes resultados em cultivos realizados aplicando-se um protocolo de alimentação de sulfato de amônio, considerando biomassa seca de A. platensis com teor de 7 % de nitrogênio, com valor médio de Xm igual a 11414 mg.L-1. Este protocolo de adição de sulfato de amônio com intensidade luminosa de 240 µmol fótons. m-2.s-1 levou à melhor combinação de obtenção de Xm e Px, com valores finais de 12200 mg.L-1 e 1686 mg.L-1.d-1, respectivamente. Adicionalmente, nesse protocolo de adição de sulfato de amônio, os valores de concentração celular máxima foram da mesma ordem de grandeza que aqueles onde se utilizou nitrato de sódio, evidenciando, assim, a possibilidade do uso do sulfato de amônio como uma fonte de nitrogênio alternativa para o cultivo da A. platensis. / Arthrospira (Spirulina) platensis, a photoautotrophic cyanobacterium, has been cultivated for the production of biomass, and it is constituted by proteins, polyunsaturated fatty acids, chlorophyll, minerals, vitamins and amino acids. The use of low cost nitrogen sources, such as ammonium sulphate can contribute to the A. platensis production viability. It was verified in this work the influence of different light intensities and nutrient feeding protocols in fed-batch cultures developed in tubular reactors, where ammonium sulphate was used as a nitrogen source. The dependent variables were the maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px), nitrogen-to-cell conversion factor (YX/N), as well as proteins and lipids contents of the biomass. Excellent results were obtained when ammonium sulphate protocols were studied, considering A. platensis dry-weight with nitrogen levels of 7%, obtaining an average value of Xm corresponding to 11414 mg L-1. It was also obtained with this protocol, with light intensity of 240 µmol photons. m-2.s-1, the best combination to high values of Xm and Px, corresponding to 12200 mg.L-1 e 1686 mg.L-1.d-1, respectively. Moreover, in this protocol of ammonium sulphate addition, it was obtained values of the maximum cell concentration as high as the ones obtained with sodium nitrate as nitrogen source. This fact highlighted the possibility of using this alternative nitrogen source for the A. platensis cultivation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2404.pdf: 4034212 bytes, checksum: 2913adf06c11c92402ccb17ed7a97fa8 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Hydrogen is a clean and renewable source of energy and it is considered the "fuel of the future", because it produces only water during combustion and when it is used as fuel and hydrogen has a high energy yield of 122 kJ/g, which is 2.75 times greater than hydrocarbon fuels. The hydrogen production using microorganisms is a promising area of technological development from a wide variety of renewable and a alternative for this production is to use the anaerobic fluidized bed reactor (AFBR), a promising reactor for hydrogen production. One of the factors that most influence the performance of AFBR is the support material, which should provide resistance to abrasion, porous surface conducive to colonization by microorganisms, easy fluidization to reach and ability to facilitate the transfer of mass between the middle and biofilm. Thus, the objective of this study was to evaluate the influence of different support materials (polystyrene - R1, ground tire - R2 and PET - R3) for the hydrogen production, using three AFBR. Each reactor had a total volume of 4192 cm3, which was used as carbon source 4000 mg.L-1 of glucose, with pH influent around 7.0 and pH effluent of around 5.5, with hydraulic retention time (HRT) between 8 and 0.5 h, with temperature of 30 o C } 1, with heat treatment of the inoculum. The best performance was R2, giving better hydrogen yield production (HY) (2.15 mol-H2.mol-1-glucose), best H2 content in the biogas (52.97%) and showed a higher glucose conversion (90%). However, the R3 was better in the hydrogen production rate (HPR), 1.07 lh-1.L-1, a secondary parameter in the analysis of performance of the reactors. In all reactors, the production volume of hydrogen and H2 content in biogas increased with the reduction of the TDH, 8 pm to 1 HEO yield of hydrogen production increased with the reduction of the TDH, 8 h for 2 h. The major soluble metabolites during H2 fermentation were acetic acid (HAc), butyric acid (HBu), lactic acid (HLa) and ethanol (EtOH), and a small production of propionic acid and R2 was the reactor that more produced HAc and HBu (42.0% e 36.5%, respectively) . The better performance of R2 can be explained by the roughness of ground tire is larger than the other materials used, accumulating a large quantity of attached biomass, and a greater quantity of bacteria hydrogen producing. There was a predominance of bacilli like Clostridium sp. in the biofilm of all support materials. / O hidrogenio e uma fonte de energia limpa e renovavel e e considerado o combustivel do futuro , pois gera somente agua durante sua combustao e apresenta calor de combustao de 122 kJ.g-1, o que representa 2,75 vezes mais conteudo de energia do que qualquer hidrocarboneto. A producao de hidrogenio usando microrganismos e uma promissora area de desenvolvimento tecnologico a partir de uma ampla variedade de fontes renovaveis e uma das alternativas para esta producao e a utilizacao do reator anaerobio de leito fluidizado (RALF). Um dos fatores que mais influenciam o desempenho do RALF e o material suporte, que deve apresentar resistencia a abrasao, superficie porosa favoravel a colonizacao de microrganismos, facilidade para alcancar a fluidizacao e capacidade de favorecer a transferencia de massa entre o meio e o biofilme. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia de diferentes materiais suporte (poliestireno - R1, pneu inservivel triturado - R2 e PET - R3) na producao de hidrogenio utilizando tres reatores anaerobios de leito fluidizado. Cada reator possuia um volume total de 4192 cm3, alimentado com meio contendo glicose como fonte de carbono (4000 mg.L-1), com pH afluente em torno de 7,0 e efluente em torno de 5,5, com tempo de detencao hidraulica (TDH) entre 8 e 0,5 h a uma temperatura de 30oC } 1oC, com tratamento termico do inoculo. O melhor desempenho foi do R2, apresentando melhor rendimento de H2 (2,15 mol-H2.mol-1-glicose), melhor conteudo de H2 no biogas (52,97%) e maior conversao de glicose (90%). Entretanto, o R3 foi melhor na producao volumetrica de H2, 1,07 L.h-1.L-1, um parametro secundario na analise de desempenho dos reatores. Em todos os reatores, a producao volumetrica de hidrogenio e o conteudo de H2 no biogas aumentaram com a reducao do TDH de 8 h para 1 h e o rendimento de producao de hidrogenio aumentou com a reducao do TDH de 8 h para 2 h. Os metabolitos soluveis predominantes em todos os reatores foram acidos acetico, butirico, latico e etanol, havendo uma pequena producao de acido propionico, sendo o R2 o que mais produziu acidos acetico e butirico (42,0% e 36,5%, respectivamente). O melhor desempenho do R2 pode ser explicado pela rugosidade do pneu triturado ser maior do que a dos demais materiais empregados, acumulando uma maior quantidade de biomassa aderida e uma maior quantidade de bacterias acidogenicas produtoras de hidrogenio. Houve predominancia de bacilos semelhantes a Clostridium sp. no biofilme de todos os materiais suporte.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Afonso C G de Noronha.pdf: 714313 bytes, checksum: b5c2c8f3fdc17e36fb455c41f567ff95 (MD5) Previous issue date: 2009-09-04 / The actual economic model takes the society to exploit the natural resources in an inadequate way, besides generating anthrop systems which are not always in concordance with nature. The swine culture is one of these systems, which needs some policies and actions in order to give the activity some sustainability. This research aimed at identifying the reasons why bio-digestion technology is not used by a group of producers in Marechal Candido Rondon, Parana state, Brazil. With this goal, it is demonstrated which procedures of bio-digestion there are in the city, and which bio-digesters are the most popular there. In addition, it is showed the conceptions of environmental management, development, and economic growth, by integrating the idea of sustainability. Some research, made in 2003, related to the use of bio-digesters in the end of the last century, by some Embrapa swine and poultry technicians, and also some similar research in Toledo, Parana state, Brazil, helped the data analysis, comparing the facts of that time with the actual differences. It was identified that producers poor education, lack of knowledge about bio-digestion technology, and the non-use of the biogas from the anaerobic digestion, took them to a lack of credibility of the process, which at the current moment is not a different reality. The support offered that time was not sufficient, as well as the incredibility of the technicians dispended with the producers, made the latter use the bio-digester as a waste facility. Nowadays, that same incredibility may occur if there is not any commitment of the competent sectors and associations, in order to develop effective actions to inform and encourage the producers for using the adequate resources in the swine culture. In this case, the consequences for the environment may be disastrous. / O atual modelo econômico leva a sociedade a explorar os recursos naturais de forma inadequada, além de gerar sistemas antrópicos que nem sempre estão em equilíbrio com a natureza. A suinocultura é um destes sistemas, necessitando de políticas e ações que venham a dar sustentabilidade à atividade. Esta pesquisa teve como foco identificar as razões pelas quais a tecnologia da biodigestão não é utilizada por um grupo de produtores no município de Marechal Cândido Rondon, PR. Com esta finalidade buscou-se demonstrar qual é o procedimento da biodigestão e quais o biodigestores mais conhecidos, além de conceituar gestão ambiental, desenvolvimento e crescimento econômico, integrando a idéia da sustentabilidade. Pesquisas realizadas em 2003, relativas à utilização de biodigestores no final do século passado, por técnicos da Embrapa Suínos e Aves e semelhante trabalho no município de Toledo, PR, colaboraram nas análises dos dados obtidos, em face de comprovação de que fatos ocorridos naquela época não são diferentes na atualidade. Identificou-se que a baixa escolaridade, os desconhecimento da tecnologia da biodigestão, o não aproveitamento do biogás fruto da digestão anaeróbica, levou ao descrédito do processo e na atualidade não está sendo muito diferente. Os incentivos dados naquela época não foram suficientes, e o abandono do suinocultor, pelos técnicos, fez com estes utilizassem o biodigestor como simples esterqueiras. Na atualidade se não houver comprometimento dos órgãos competentes e das associações/cooperativas no sentido de desenvolver ações efetivas que venham a informar o produtor bem como a incentivá-lo com recursos adequados aos resultados obtidos com a suinocultura, o mesmo descrédito poderá ocorrer. As conseqüências para o meio ambiente, neste caso, poderão ser desastrosas.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:17Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:104 / In Pará State, almost 21% of its population has no access to use of electric energy in their residence. To this universe belongs the target audience from this report, that are the isolated communities. Due the large territorial extension and hydrographic basin in Pará State, this communities will have many difficulties to be served by the extension of distribution network. The proposal of this report consists in the use of the Açaí seed as biomass to an Indian co-current and open top gasifier of 1 Kg/hour, adapted and adjusted to the specifications of this region; the gasification system is connected to a generator of 2 KVA (Diesel or Gas), to supply with electric energy for the isolated communities where already exists the biomass as a result of the Açaí seed processing that is been considered as garbage. In this context, the governmental programs were examined in order to support this proposal, using the proposed system as one of many options to serve with electric energy by alternative source. / No Pará, quase 21% de sua população, não tem acesso ao uso da energia elétrica na sua residência. Neste universo está o público alvo deste trabalho que são as comunidades isoladas. Dado a extensão territorial e a extensa bacia hidrográfica do Estado do Pará, estas comunidades dificilmente serão atendidas por extensão da rede de distribuição. A proposta deste trabalho consiste na sugestão de uso do caroço de Açaí como biomassa para um gaseificador indiano de 1 Kg/hora, co-corrente e topo aberto, adaptado e adequado às especificidades da região; o sistema de gaseificação é acoplado a um gerador de 2 KVA (Diesel ou Gasolina), para suprir com energia elétrica as comunidades isoladas, onde já existe a biomassa como resultado do processamento do Açaí e que vem sendo tratada como lixo. Neste contexto, foram pesquisados os programas governamentais que podem respaldar esta proposta, utilizando-a como uma das muitas opções de atendimento de energia elétrica através das fontes alternativas.