Orientadora: Profa. Dra. Silvia Azucena Nebra de Pérez / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / O Brasil é destaque mundial no uso de energias renováveis, o setor sucroenergético possui papel chave nesta participação, uma vez que somente os produtos da cana-de-açúcar são responsáveis por 16,9% de toda a oferta de energia do país. Este valor já ultrapassa o fornecido pelas usinas hidroelétricas que é de 11,3%. Parte desse aumento é devido à expansão da área plantada de cana, mas o desenvolvimento tecnológico também tem desempenhado um papel importante. Com o aumento da mecanização da colheita de cana de açúcar e a diminuição da prática de queima prévia da palha nos canaviais em função de protocolos ambientais estabelecidos entre os usineiros e o governo, cresce significativamente a quantidade de palha disponível no campo que pode ser aproveitada. No futuro, os ciclos de vapor supercríticos são uma boa alternativa para centrais de cogeração nas usinas de cana-de-açúcar uma vez que eles podem alcançar valores de eficiência maiores em comparação com os ciclos de vapor utilizados atualmente. Já existem no mundo usinas de cogeração como Avedøre II com ciclos a vapor supercríticos que usam biomassa como combustível. Assim, neste trabalho é analisada a utilização na cogeração de 50 % da palha total produzida no campo misturada com bagaço como combustível que ingressaria na caldeira, o outro 50 % da palha total produzida é deixada no campo. A modelagem do processo de geração de energia elétrica foi feita por médio de balanços de massa e energia, assim como de analises exergeticos com diferentes configurações do sistema de cogeração, incluindo as mais comuns nas usinas sucrooalcoleiras, modificação do ciclo Rankine com regeneradores fechados e reaquecimento, assim como a configuração supercrítica com integração energética do processo, destilação duplo efeito e fermentação híbrida com pervaporação. / In this work a heat integration analysis of first-generation ethanol production process was made. An alternative technology for fermentation process was introduced. Hybrid membrane fermentation was considered as a non-conventional operation, this case of intensification process was used to evaluate its impact over the general energy consumption of the integrated process. For heat integration was regarded the cogeneration system, sugarcane juice evaporation, hybrid fermentation with membrane and distillation. The fuel in this cogeneration system is a bagasse-straw sugarcane mixture. The fermentation and distillation mass balances were taken from the literature. The evaporation and cogeneration stages were simulated, using the fermentation and distillation mass balances as inputs parameters. The sugarcane juice evaporation system was optimized based on heat integration analysis results. The heat-exchanger size for the integrated system was determined according to hot and cold utilities needs. An economic analysis was also accomplished in order to estimate the capital and operating costs.

A expansão das áreas cultivadas com cana-de-açúcar no Brasil é evidente, e para um eficaz manejo dessas extensas áreas, é necessário um bom planejamento das operações agrícolas. Nesse sentido, a aplicação de herbicidas pode ocorrer até no período seco do ano e em condições de solo bem distintas. Sabe-se que os diferentes ambientes nos quais os herbicidas são aplicados têm grande influencia em sua eficácia, e entender essas diferenças é importante para se obter o melhor rendimento e se fazer o correto uso dessa excelente ferramenta de manejo. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento da formulação comercial contendo os herbicidas diurom + hexazinona + sulfometurom-metílico quando aplicado em solos com texturas contrastantes, além de avaliar a lixiviação desse herbicida e seus componentes e também como condições de restrição hídrica em presença de palha de cana-de-açúcar podem afetar o seu efeito residual e de seus componentes. Foram realizados ao todo 5 experimentos sendo 3 com o uso de curvas de dose-resposta, avaliando-se capim-colchão e corda-de-viola; um com lixiviação em tubos de PVC, avaliando-se corda-de-viola, e um com períodos de restrição hídrica, avaliando-se corda-de-viola e capim-colonião. Os resultados obtidos nos experimentos com as curvas de dose-resposta demonstraram a grande influencia da textura na eficácia do herbicida, com quantidades de argila menores que 30% sendo suficientes para gerar respostas consideravelmente distintas. O experimento com lixiviação demonstrou que as três moléculas do herbicida comportam-se diferentemente no solo, o que também é importante para o seu uso em diferentes ambientes. Os resultados obtidos no experimento com períodos de restrição hídrica em palha de cana-de-açúcar permitem concluir que apesar de as três moléculas comportarem-se diferentemente no ambiente, elas se complementam no controle de plantas daninhas mono e dicotiledôneas, e têm o efeito residual pouco influenciado por períodos de restrição hídrica. / The expansion of areas planted with sugar cane in Brazil is clearly noticeable and a good planning of agricultural operations is necessary for an effective management of these extensive areas. Accordingly, the application of herbicides may occur even in the dry season and in distinctive soil conditions. It is known that the different environments in which the herbicides are applied have great influence on their effectiveness and understanding these differences is an important factor in order to obtain best performance and make proper use of this excellent management tool. Thus, this work aimed to evaluate the behavior of the commercial formulation containing the herbicides diuron + hexazinone + sulfometurom-methyl when applied to soils with contrasting textures, and also to evaluate the leaching of this herbicide and its components as well as how conditions of water restriction with presence of sugarcane staw can affect your residual effect and its components. Five experiments were performed, three of those using dose-response curves, to evaluate crabgrass and morning glory; one with leaching using PVC tubes, evaluating morning glory and one with periods of water restriction, evaluating morning glory and guinea grass. Obtained results of the experiments with the dose-response curves demonstrated the great influence of the texture on the effectiveness of the herbicide, clay amounts of less than 30% being sufficient to generate considerably distinct responses. The experiment with leaching showed that the three molecules behave differently in the soil, which is also important to their use in different environments. Obtained results in the experiment with periods of water restriction on straw sugarcane allow the conclusion that although the three molecules behave differently in the environment, they complement each other in control of mono and dicotyledonous weeds, and they have little residual effect influenced by periods of water restriction.

A expansão das áreas cultivadas com cana-de-açúcar no Brasil é evidente, e para um eficaz manejo dessas extensas áreas, é necessário um bom planejamento das operações agrícolas. Nesse sentido, a aplicação de herbicidas pode ocorrer até no período seco do ano e em condições de solo bem distintas. Sabe-se que os diferentes ambientes nos quais os herbicidas são aplicados têm grande influencia em sua eficácia, e entender essas diferenças é importante para se obter o melhor rendimento e se fazer o correto uso dessa excelente ferramenta de manejo. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento da formulação comercial contendo os herbicidas diurom + hexazinona + sulfometurom-metílico quando aplicado em solos com texturas contrastantes, além de avaliar a lixiviação desse herbicida e seus componentes e também como condições de restrição hídrica em presença de palha de cana-de-açúcar podem afetar o seu efeito residual e de seus componentes. Foram realizados ao todo 5 experimentos sendo 3 com o uso de curvas de dose-resposta, avaliando-se capim-colchão e corda-de-viola; um com lixiviação em tubos de PVC, avaliando-se corda-de-viola, e um com períodos de restrição hídrica, avaliando-se corda-de-viola e capim-colonião. Os resultados obtidos nos experimentos com as curvas de dose-resposta demonstraram a grande influencia da textura na eficácia do herbicida, com quantidades de argila menores que 30% sendo suficientes para gerar respostas consideravelmente distintas. O experimento com lixiviação demonstrou que as três moléculas do herbicida comportam-se diferentemente no solo, o que também é importante para o seu uso em diferentes ambientes. Os resultados obtidos no experimento com períodos de restrição hídrica em palha de cana-de-açúcar permitem concluir que apesar de as três moléculas comportarem-se diferentemente no ambiente, elas se complementam no controle de plantas daninhas mono e dicotiledôneas, e têm o efeito residual pouco influenciado por períodos de restrição hídrica. / The expansion of areas planted with sugar cane in Brazil is clearly noticeable and a good planning of agricultural operations is necessary for an effective management of these extensive areas. Accordingly, the application of herbicides may occur even in the dry season and in distinctive soil conditions. It is known that the different environments in which the herbicides are applied have great influence on their effectiveness and understanding these differences is an important factor in order to obtain best performance and make proper use of this excellent management tool. Thus, this work aimed to evaluate the behavior of the commercial formulation containing the herbicides diuron + hexazinone + sulfometurom-methyl when applied to soils with contrasting textures, and also to evaluate the leaching of this herbicide and its components as well as how conditions of water restriction with presence of sugarcane staw can affect your residual effect and its components. Five experiments were performed, three of those using dose-response curves, to evaluate crabgrass and morning glory; one with leaching using PVC tubes, evaluating morning glory and one with periods of water restriction, evaluating morning glory and guinea grass. Obtained results of the experiments with the dose-response curves demonstrated the great influence of the texture on the effectiveness of the herbicide, clay amounts of less than 30% being sufficient to generate considerably distinct responses. The experiment with leaching showed that the three molecules behave differently in the soil, which is also important to their use in different environments. Obtained results in the experiment with periods of water restriction on straw sugarcane allow the conclusion that although the three molecules behave differently in the environment, they complement each other in control of mono and dicotyledonous weeds, and they have little residual effect influenced by periods of water restriction.