RESUMO

Debido a que el futuro del petróleo es incierto, en la búsqueda de los combustibles alternativos se ha encontrado que el alcohol es un fuerte candidato como combustible; los alcoholes inferiores más representativos son el metanol y el etanol, los cuales han demostrado en general baja miscibilidad, por lo que pueden generar una separación de fases al ser mezclados después de un cierto tiempo. La única manera de emplearlos en un motor diésel es mezclándolos con biodiésel o con surfactantes. Por el contrario, los alcoholes superiores tienen características más adecuadas para ser mezclados o empleados en el motor diésel. Por su parte, los éteres son una buena opción cuando se trate de combustión piloto en que se considere emplear combustibles gaseosos como el biogás o el syngas en motor diésel dual. En esta investigación se exploran las alternativas que existen para mejorar las características del alcohol, por ejemplo, mezclarlo con biodiésel, biogás, agua o nanopartículas, y también se analizan las emisiones que se producen con las mezclas generadas. El objetivo es indagar las diferencias entre los alcoholes inferiores y los alcoholes superiores de cadena larga, así como las mezclas que se pueden generar para mejorar el rendimiento del motor. Los resultados afirman que los alcoholes de cadena larga tienen mejores propiedades físico-químicas que los alcoholes de cadena corta; el butanol es el único combustible que puede ser transportado y almacenado en las mismas redes de tuberías actuales de los productos petroleros existentes. También se cuenta con la opción de usar el alcohol como combustible piloto en un motor diésel dual; esto puede servir para aplicar una enorme variedad de combustibles tanto líquidos como gaseosos, lo cual hace que las opciones en su aplicación se incrementen. Como conclusión, se recomienda explorar nuevas mezclas analizando sus sinergias con varios combustibles alternativos. La posibilidad de realizar el diesterol-BED genera resultados muy alentadores, por lo que se recomienda seguir haciendo análisis sobre esa línea para encontrar la mezcla óptima.

As the future of oil is uncertain and in the search for alternative fuels, it has been found that alcohol is a strong candidate as a fuel. The most representative lower alcohols are methanol and ethanol, which have generally demonstrated low miscibility so that they can generate phase separation when mixed after a certain period of time. The only way to use them in a diesel engine is to mix them with biodiesel or surfactants. By contrast, higher alcohols have more suitable characteristics to be mixed or used in the diesel engine. In the case of ethers they are a good option when it comes to pilot combustion considering using gaseous fuels such as biogas or syngas in dual diesel engine. This research explores the alternatives that exist to improve the characteristics of alcohol as it can be mixed with biodiesel, biogas, water or nanoparticles and also analyzes the emissions that are generated with the mixtures. The aim of this research is to explore the differences between lower alcohols and long chain upper alcohols, as well as the mixtures that can be generated to improve engine performance. The results of this research claim that long-chain alcohols have better physico-chemical properties than short-chain alcohols, butanol being the only fuel that can be transported and stored in the same current pipeline networks of existing oil products. There is also the option to use alcohol as a pilot fuel in a dual diesel engine. The latter can be used to apply a huge variety of both liquid and gaseous fuels, this makes the options in its application increase. As a conclusion of this work, it is recommended to explore new mixtures analyzing their synergies with various alternative fuels. The possibility of performing diesterol-BED generates very encouraging results, therefore it is recommended to continue to perform analyses on that line to find the optimal mixture.

Na busca por combustíveis alternativos porque o futuro do petróleo é incerto, verificou-se que o álcool é um forte candidato como combustível, onde os álcoois inferiores mais representativos são o metanol e o etanol, que, em geral, demonstraram baixa miscibilidade, de modo que podem gerar separação de fase quando misturadas após um determinado período de tempo, a única forma de as utilizar num motor diesel é misturá-las com biodiesel ou tensioactivos, pelo contrário, os álcoois superiores têm características mais adequadas para serem misturados ou utilizados no motor diesel, no caso dos éteres, são uma boa opção quando se trata de combustão piloto, considerando a utilização de combustíveis gasosos, como biogás ou gás de síntese em motores a diesel duplos, esta pesquisa explora as várias alternativas que existem para melhorar as características do álcool, pois pode ser misturado com biodiesel, biogás, água ou nanopartículas e também analisa as emissões que são geradas com as misturas geradas, O objetivo desta pesquisa é explorar as diferenças entre álcoois inferiores e álcoois superiores de cadeia longa, bem como as misturas que podem ser geradas para melhorar o desempenho do motor. Os resultados desta pesquisa afirmam que os álcoois de cadeia longa têm melhores propriedades físico-químicas do que os álcoois de cadeia curta, sendo o butanol o único combustível que pode ser transportado e armazenado nas mesmas redes de gasodutos atuais que os produtos petrolíferos existentes, há também a opção de usar álcool como combustível piloto em um motor diesel duplo, Este último pode ser usado para aplicar uma enorme variedade de combustíveis líquidos e gasosos, o que aumenta as opções em sua aplicação. Como conclusão deste trabalho recomenda-se explorar novas misturas analisando suas sinergias com vários combustíveis alternativos, a possibilidade de realizar diesterol-BED gera resultados muito encorajadores, portanto, recomenda-se continuar a realizar análises nessa linha para encontrar a mistura ideal.

RESUMO

Continued unsustainable exploitation of natural resources promotes environmental degradation and threatens the preservation of dry forests around the world. This situation exposes the fragility and the necessity to study landscape transformations. In addition, it is necessary to consider the biomass quantity and to establish strategies to monitor natural and anthropic disturbances. Thus, this research analyzed the relationship between vegetation index and the estimated biomass using allometric equations in different Brazilian caatinga forest areas from satellite images. This procedure is performed by estimating the biomass from 9 dry tropical forest fragments using allometric equations. Area delimitations were obtained from the Embrapa collection of dendrometric data collected in the period between 2011 and 2012. Spectral variables were obtained from the orthorectified images of the RapidEye satellite. The aboveground biomass ranged from 6.88 to 123.82 Mg.ha-1. SAVI values were L = 1 and L = 0.5, while NDVI and EVI ranged from 0.1835 to 0.4294, 0.2197 to 0.5019, 0.3622 to 0.7584, and 0.0987 to 0.3169, respectively. Relationships among the estimated biomass and the vegetation indexes were moderate, with correlation coefficients (Rs) varying between 0.64 and 0.58. The best adjusted equation was the SAVI equation, for which the coefficient of determination was R² = 0.50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 and mean absolute error of prediction (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirming the importance of the Savi index in estimating the caatinga aboveground biomass.

A exploração contínua e insustentável dos recursos naturais promove a degradação ambiental e ameaça a conservação das florestas secas no mundo. Essa situação expõe a fragilidade e a necessidade de estudar as transformações da paisagem. É necessário considerar o quantitativo de biomassa e o estabelecimento de estratégias para monitorar distúrbios naturais e antrópicos. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a relação entre o índice de vegetação e a biomassa estimada por meio de equações alométricas em diferentes áreas da caatinga brasileira a partir de imagens de satélite. Este procedimento é realizado estimando-se a biomassa de nove fragmentos de floresta tropical seca com o uso em equações alométricas. As delimitações das áreas foram obtidas da coleção da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, a partir dos dados dendrométricos coletados no período entre 2011 e 2012. As variáveis espectrais foram obtidas a partir das imagens ortorretificadas do satélite RapidEye. A biomassa acima do solo variou de 6,88 a 123,82 Mg.ha-1. Os valores de SAVI para os coeficientes L = 1 e L = 0,5, NDVI e EVI variaram de 0,1835 a 0,4294, 0,2197 a 0,5019, 0,3622 a 0,7584 e 0,0987 a 0,3169, respectivamente. As relações entre a biomassa estimada e os índices de vegetação foram moderadas, com coeficiente de correlação (rs) variando entre 0,64 e 0,58. A equação mais bem ajustada foi a Equação do SAVI, com coeficiente de determinação foi R² = 0,50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 e erro médio absoluto de predição (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirmando a importância do índice SAVI na estimativa da biomassa aérea da Caatinga.

Assuntos

RESUMO

Sugarcane has alarge capacity for producing electricity using completely clean technology from a renewable source, contributing to environmental preservation. This study aimed to evaluate the increase in biomass resulting from the implementation of irrigation in Brazilian sugarcane plantations, estimate the potential for cogeneration, and calculate how much it will be possible to increase the Brazilian energy cogenerated with sugarcane bagasse and the impact on the Brazilian energy matrix. The increase in irrigation in the rainfed areas of Brazilian sugarcane plantations has substantial potential in increasing biomass for energy cogeneration. Considering an increase of 15% in the sugarcane plantation yields in rainfed areas achieved by the increase in irrigation, it leadsto a potential increase of 96.39 million tons of sugarcane and 26.80 million tons biomass produced. In the energy matrix, the potential impact is 1.42 GWh of cogenerated energy, which corresponds to a 12.47% increase in cogeneration in the sugar-energy sector and a 0.85% increase in Brazil's energy matrix. The expansion of the sugarcane irrigated area contributes to the increase in the production of bagasse and bioenergetic generation in Brazil.

A cana-de-açúcar tem grande capacidade de produção de energia elétrica com tecnologia totalmente limpa, de fonte renovável, contribuindo com a preservação ambiental. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o incremento de biomassa advinda da implantação de irrigação nos canaviais brasileiros, estimar o potencial de cogeração, e calcular o quanto será possível aumentar a energia brasileira cogerada com bagaço de cana-de-açúcar e o impacto na matriz energética brasileira. O incremento de irrigação nas áreas de sequeiros dos canaviais brasileiros tem um potencial substancial no incremento de biomassa para a cogeração de energia.Considerando um aumento de 15% na produção dos canaviais das áreas de sequeiro, conquistados a partir do incremento de irrigação, ocasiona em um potencial de aumento de 96,39 milhões de toneladas de cana-de-açúcar e 26,80 milhões de toneladas de biomassa produzida. Na matriz energética, o impacto potencial é de 1,42 GWh de energia cogerada que corresponde a 12,47% de aumento de cogeração no setor sucroenergético e 0,85% de aumento na matriz energética do Brasil. A expansão da área irrigada de cana-de-açúcar contribui com o aumento da produção de bagaço e geração bioenergética do Brasil.

Assuntos

RESUMO

Sugarcane has alarge capacity for producing electricity using completely clean technology from a renewable source, contributing to environmental preservation. This study aimed to evaluate the increase in biomass resulting from the implementation of irrigation in Brazilian sugarcane plantations, estimate the potential for cogeneration, and calculate how much it will be possible to increase the Brazilian energy cogenerated with sugarcane bagasse and the impact on the Brazilian energy matrix. The increase in irrigation in the rainfed areas of Brazilian sugarcane plantations has substantial potential in increasing biomass for energy cogeneration. Considering an increase of 15% in the sugarcane plantation yields in rainfed areas achieved by the increase in irrigation, it leadsto a potential increase of 96.39 million tons of sugarcane and 26.80 million tons biomass produced. In the energy matrix, the potential impact is 1.42 GWh of cogenerated energy, which corresponds to a 12.47% increase in cogeneration in the sugar-energy sector and a 0.85% increase in Brazil's energy matrix. The expansion of the sugarcane irrigated area contributes to the increase in the production of bagasse and bioenergetic generation in Brazil.(AU)

A cana-de-açúcar tem grande capacidade de produção de energia elétrica com tecnologia totalmente limpa, de fonte renovável, contribuindo com a preservação ambiental. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o incremento de biomassa advinda da implantação de irrigação nos canaviais brasileiros, estimar o potencial de cogeração, e calcular o quanto será possível aumentar a energia brasileira cogerada com bagaço de cana-de-açúcar e o impacto na matriz energética brasileira. O incremento de irrigação nas áreas de sequeiros dos canaviais brasileiros tem um potencial substancial no incremento de biomassa para a cogeração de energia.Considerando um aumento de 15% na produção dos canaviais das áreas de sequeiro, conquistados a partir do incremento de irrigação, ocasiona em um potencial de aumento de 96,39 milhões de toneladas de cana-de-açúcar e 26,80 milhões de toneladas de biomassa produzida. Na matriz energética, o impacto potencial é de 1,42 GWh de energia cogerada que corresponde a 12,47% de aumento de cogeração no setor sucroenergético e 0,85% de aumento na matriz energética do Brasil. A expansão da área irrigada de cana-de-açúcar contribui com o aumento da produção de bagaço e geração bioenergética do Brasil.(AU)

Assuntos

RESUMO

The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals’ bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.

A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.

Assuntos

RESUMO

The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.(AU)

A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.(AU)

Assuntos

RESUMO

ABSTRACT: The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals' bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.

RESUMO: A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.

RESUMO

RESUMO A falta de água é um problema que afeta muitas regiões do nosso planeta, especialmente ilhas e locais de clima muito seco. Especialistas dizem que essa situação irá se agravar e que, em 2025, cerca de 1,8 bilhão de pessoas sofrerão com essa escassez. Embora métodos tradicionais de dessalinização sejam alternativas bem conhecidas e implantadas para obtenção de água potável, eles não são sustentáveis ambientalmente, porque são geralmente supridos por combustíveis não renováveis, cuja queima intensifica o efeito estufa, trazendo desequilíbrios ao meio ambiente. Outra opção que vem sendo desenvolvida ao longo dos anos é a dessalinização por energia solar. Como se trata de uma forma de energia limpa, abundante e renovável, esse método já é muito indicado em regiões isoladas, de baixa e média demanda. Algumas técnicas são apresentadas neste trabalho, que foca o método de dessalinização por umidificação e desumidificação (DSUD). Essa técnica tem se mostrado a mais eficiente, devido ao seu reaproveitamento de energia. Há ainda muito o que melhorar para viabilizar a sua implantação em grande escala, principalmente em termos de produção de água, energia específica requerida e custo específico de produção de água. Entretanto, a DSUD já se mostrou uma técnica sustentável, promissora, de custo razoável e funcionamento simples. Dessa forma, os autores incentivam maiores investimentos em pesquisas no Brasil na área de dessalinização solar e aproveitamento dos rejeitos do processo, visando à produção de água purificada nas regiões brasileiras que têm deficiência em água potável.

ABSTRACT The lack of water is a problem that affects many regions in our planet, specially in very dry places and isles. Experts say that this situation will worsen, and that by 2025 about 1.8 billion people will suffer with water scarcity. Although traditional desalination methods are well-known and implemented alternatives to obtain fresh drinking water, they are not environmentally sustainable, because they are generally supplied by non-renewable fuels, whose combustion intensifies the greenhouse effect, causing disequilibrium to the environment. Another option that has been developed along the years is the desalination by solar energy. Since it is a clean, abundant and renewable type of energy, it is already a good option to isolated regions, whose demand is low or medium. Some technics are shown in this work, which focuses on the humidification-dehumidification desalination method. This technique has shown to be the most efficient one, due to its energy reuse. There is still a long way to go in order to make it viable in large scale, especially in terms of water production, specific energy requirement and specific cost of water production. However, solar desalination by humidification-dehumidification has proven to be a sustainable, promising technic which is reasonably costly and simple to operate. Therefore, the authors encourage more investments in researches in Brazil in the area of solar desalination and use of its rejects, aiming at the production of fresh water in Brazilian regions lacking it.

RESUMO

RESUMO O aproveitamento do biogás gerado a partir da decomposição da matéria orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU), além de ser uma fonte renovável de energia, também contribui com a redução do lançamento de metano e do dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, que são importantes gases de efeito estufa (GEE). No entanto, o biogás é pouco explorado no país e seu potencial continua sendo controverso, principalmente devido às diferentes metodologias de avaliação adotadas. A pesquisa realizada mostra que, entre 2004 e 2015, foram implantadas nos aterros de resíduos do País somente 9 usinas termelétricas, que juntas geram 86,3 MW de energia elétrica, e duas usinas que produzem biometano. Considerando as estimativas existentes, o Brasil explora somente de 7 a 20% do biogás produzido nos aterros de resíduos para fins energéticos.

ABSTRACT The use of biogas generated by the decomposition of organic matter from urban solid waste, besides being a renewable source of energy, also contributes to the reduction of the methane and carbon dioxide's release into the atmosphere, which are significant greenhouse effect gases (GHG). However, biogas is little explored in the country and its potential remains controversial, mainly due to the different adopted methodologies of evaluation. This research shows that, between 2004 and 2015, only nine thermoelectric plants were implanted in waste landfills in the country, which together generated 86.3MW of electricity and two plants that produced biomethane. Considering the existing estimates, Brazil exploits only 7 to 20% of the biogas produced in landfills for energy purposes.

RESUMO

ABSTRACT Agricultural residual biomass is an important source of energy, and its production and quality vary according to the crop management. This study aimed to assess the effects of plant distribution and nitrogen fertilization on the energy production potential of the biomass of maize cultivated under no tillage. The field experiment was installed in southeast Brazil using five nitrogen rates (0, 60, 120, 180, and 240 kg ha-1) and two inter-row spacings (0.4 and 0.8 m). Grain yield, residual biomass productivity, and bioenergy potential in different parts of the plant (grain, stalk+leaf, husk, and cob) were assessed. No change in grain yield was observed using narrow row spacing. Stalk+leaf and husk productivity was higher using 0.8 m than using 0.4 m of inter-row spacing. Nitrogen application resulted in increased grain yield and biomass productivity. Nitrogen influences the bioenergy potential by increasing the biomass and calorific value. Application of the maximum nitrogen fertilization rate is recommended for grain yield considering the use of only the husk and cob can generate 2712 kWh ha-1 of bioenergy.

RESUMO A biomassa residual agrícola é uma importante fonte de energia e sua produção e qualidade varia com o manejo das lavouras. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da distribuição de plantas e da adubação nitrogenada sobre o potencial de produção de energia da biomassa do milho cultivado sob sistema de plantio direto. O experimento de campo foi instalado no sudeste do Brasil, com cinco doses de nitrogênio (0, 60, 120, 180 e 240 kg ha-1) e dois espaçamentos entrelinhas (0,4 e 0,8 m). Foram realizadas avaliações de produtividade de grãos, produtividade de biomassa residual e potencial de bioenergia em diferentes partes da planta (grão, colmo + folha, palha da espiga e sabugo). A variação no espaçamento não alterou o rendimento de grãos. A produtividade de folhas + palha de espiga foi maior em 0,8 m do que 0,4 m de espaçamento. A aplicação de nitrogênio resultou no aumento do rendimento de grãos e da produtividade de biomassa. O nitrogênio influência o potencial da bioenergia ao aumentar a biomassa e o poder calorífico. Com a dose de 226 kg ha-1 de nitrogênio, taxa máxima para o rendimento de grãos, e considerando apenas o uso de palha da espiga e sabugo, é possível gerar 2712 kWh ha-1 de bioenergia.

RESUMO

The main interest in the energy cane is the bioenergy production from the bagasse. The juice obtained after the cane milling may constitute a feedstock for the first-generation ethanol units; however, little attention has been dedicated to this issue. In order to verify the feasibility of the energy cane juice as substrate for ethanol production, the objectives of this research were first to determine the microbiological characteristics and deterioration along the time of the juices from two clones of energy cane (Type I) and second, their fermentability as feedstock for utilization in ethanol distilleries. There was a clear differentiation in the bacterial and yeast development of the sugarcane juices assayed, being much faster in the energy canes than in sugarcane. The storage of juice for 8 hours at 30oC did not cause impact in alcoholic fermentation for any sample analyzed, although a significant bacterial growth was detected in this period. A decrease of approximately seven percentage points in the fermentative efficiency was observed for energy cane juice in relation to sugarcane in a 24-hour fermentation cycle with the baking yeast. Despite the faster deterioration, the present research demonstrated that the energy cane juice has potential to be used as feedstock in ethanol-producing industries. As far as we know, it is the first research to deal with the characteristics of deterioration and fermentability of energy cane juices.(AU)

O principal interesse na cana energia reside na produção de bioenergia a partir do bagaço. O caldo obtido após a moagem da cana pode se constituir em substrato para as unidades de produção de etanol de primeira geração, no entanto, pouca atenção tem sido dispensada a esta questão. O presente trabalho avaliou o caldo de cana energia obtido de dois clones Tipo I como substrato para a produção de etanol, com base na determinação das suas características microbiológicas e deterioração ao longo do tempo, em comparação com o caldo de cana-de-açúcar (variedade RB867515). Foi observada uma clara diferenciação quanto ao crescimento bacteriano e de leveduras nas amostras de caldo analisadas, sendo o crescimento mais rápido no caldo de cana energia que no caldo de cana-de-açúcar. A manutenção do caldo por 8 horas a 30oC não causou impacto sobre a fermentação etanólica para quaisquer das amostras analisadas, apesar do crescimento significativo de bactérias. Houve um decréscimo de aproximadamente sete pontos percentuais na eficiência da fermentação com caldo de cana energia em um ciclo fermentativo de 24 horas com a levedura da panificação, em relação ao caldo da cana-de-açúcar. Apesar de a deterioração do caldo da cana energia ter sido mais rápida que a apresentada pelo caldo de cana-de-açúcar, o presente trabalho demonstrou que o caldo de cana energia tem potencial para ser utilizado como substrato nas indústrias produtoras de etanol. Do que se tem conhecimento, esse é o primeiro trabalho que trata das características de deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia.(AU)

Assuntos

RESUMO

The main interest in the energy cane is the bioenergy production from the bagasse. The juice obtained after the cane milling may constitute a feedstock for the first-generation ethanol units; however, little attention has been dedicated to this issue. In order to verify the feasibility of the energy cane juice as substrate for ethanol production, the objectives of this research were first to determine the microbiological characteristics and deterioration along the time of the juices from two clones of energy cane (Type I) and second, their fermentability as feedstock for utilization in ethanol distilleries. There was a clear differentiation in the bacterial and yeast development of the sugarcane juices assayed, being much faster in the energy canes than in sugarcane. The storage of juice for 8 hours at 30oC did not cause impact in alcoholic fermentation for any sample analyzed, although a significant bacterial growth was detected in this period. A decrease of approximately seven percentage points in the fermentative efficiency was observed for energy cane juice in relation to sugarcane in a 24-hour fermentation cycle with the baking yeast. Despite the faster deterioration, the present research demonstrated that the energy cane juice has potential to be used as feedstock in ethanol-producing industries. As far as we know, it is the first research to deal with the characteristics of deterioration and fermentability of energy cane juices.

O principal interesse na cana energia reside na produção de bioenergia a partir do bagaço. O caldo obtido após a moagem da cana pode se constituir em substrato para as unidades de produção de etanol de primeira geração, no entanto, pouca atenção tem sido dispensada a esta questão. O presente trabalho avaliou o caldo de cana energia obtido de dois clones Tipo I como substrato para a produção de etanol, com base na determinação das suas características microbiológicas e deterioração ao longo do tempo, em comparação com o caldo de cana-de-açúcar (variedade RB867515). Foi observada uma clara diferenciação quanto ao crescimento bacteriano e de leveduras nas amostras de caldo analisadas, sendo o crescimento mais rápido no caldo de cana energia que no caldo de cana-de-açúcar. A manutenção do caldo por 8 horas a 30oC não causou impacto sobre a fermentação etanólica para quaisquer das amostras analisadas, apesar do crescimento significativo de bactérias. Houve um decréscimo de aproximadamente sete pontos percentuais na eficiência da fermentação com caldo de cana energia em um ciclo fermentativo de 24 horas com a levedura da panificação, em relação ao caldo da cana-de-açúcar. Apesar de a deterioração do caldo da cana energia ter sido mais rápida que a apresentada pelo caldo de cana-de-açúcar, o presente trabalho demonstrou que o caldo de cana energia tem potencial para ser utilizado como substrato nas indústrias produtoras de etanol. Do que se tem conhecimento, esse é o primeiro trabalho que trata das características de deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia.

Assuntos

RESUMO

ABSTRACT: The main interest in the energy cane is the bioenergy production from the bagasse. The juice obtained after the cane milling may constitute a feedstock for the first-generation ethanol units; however, little attention has been dedicated to this issue. In order to verify the feasibility of the energy cane juice as substrate for ethanol production, the objectives of this research were first to determine the microbiological characteristics and deterioration along the time of the juices from two clones of energy cane (Type I) and second, their fermentability as feedstock for utilization in ethanol distilleries. There was a clear differentiation in the bacterial and yeast development of the sugarcane juices assayed, being much faster in the energy canes than in sugarcane. The storage of juice for 8 hours at 30oC did not cause impact in alcoholic fermentation for any sample analyzed, although a significant bacterial growth was detected in this period. A decrease of approximately seven percentage points in the fermentative efficiency was observed for energy cane juice in relation to sugarcane in a 24-hour fermentation cycle with the baking yeast. Despite the faster deterioration, the present research demonstrated that the energy cane juice has potential to be used as feedstock in ethanol-producing industries. As far as we know, it is the first research to deal with the characteristics of deterioration and fermentability of energy cane juices.

RESUMO: O principal interesse na cana energia reside na produção de bioenergia a partir do bagaço. O caldo obtido após a moagem da cana pode se constituir em substrato para as unidades de produção de etanol de primeira geração, no entanto, pouca atenção tem sido dispensada a esta questão. O presente trabalho avaliou o caldo de cana energia obtido de dois clones Tipo I como substrato para a produção de etanol, com base na determinação das suas características microbiológicas e deterioração ao longo do tempo, em comparação com o caldo de cana-de-açúcar (variedade RB867515). Foi observada uma clara diferenciação quanto ao crescimento bacteriano e de leveduras nas amostras de caldo analisadas, sendo o crescimento mais rápido no caldo de cana energia que no caldo de cana-de-açúcar. A manutenção do caldo por 8 horas a 30oC não causou impacto sobre a fermentação etanólica para quaisquer das amostras analisadas, apesar do crescimento significativo de bactérias. Houve um decréscimo de aproximadamente sete pontos percentuais na eficiência da fermentação com caldo de cana energia em um ciclo fermentativo de 24 horas com a levedura da panificação, em relação ao caldo da cana-de-açúcar. Apesar de a deterioração do caldo da cana energia ter sido mais rápida que a apresentada pelo caldo de cana-de-açúcar, o presente trabalho demonstrou que o caldo de cana energia tem potencial para ser utilizado como substrato nas indústrias produtoras de etanol. Do que se tem conhecimento, esse é o primeiro trabalho que trata das características de deterioração e fermentabilidade do caldo de cana energia.

RESUMO

This study aimed to measure the economic feasibility and the time needed to return capital invested for the installation of a swine manure treatment system, these values originated the sale of carbon credits and/or of compensation of electric energy in swine farms, using the Box-Jenkins forecast models. It was found that the use of biogas is a viable option in a large scale with machines that operate daily for 10h or more, being the return period between 70 to 80 months. Time series analysis models are important to anticipate the series under study behavior, providing the swine breeder/investor means to reduce the financial investment risk as well as helping to decrease the production costs. Moreover, this process can be seen as another source of income and enable the breeder to be self-sufficient in the continuous supply of electric energy, which is very valuable nowadays considering that breeders are now increasingly using various technologies.(AU)

Esta pesquisa tem por objetivo mostrar a viabilidade econômica e o tempo necessário de retorno do capital investido para a instalação de um sistema de tratamento de dejetos suínos, valores estes originados da venda de créditos de carbono e/ou de compensação de energia elétrica em granjas de suínos, utilizando os modelos de previsão de Box e Jenkins. Identificou-se que é viável a utilização do biogás em uma escala de produção com um funcionamento diário dos equipamentos de 10 horas ou mais e o período de retorno entre 70 a 80 meses. O uso de modelos de previsão de séries temporais foi importante, pois antecipou o comportamento da série em estudo, fornecendo ao suinocultor/investidor subsídios para que o investimento seja feito de modo a reduzir o risco, nos aspectos financeiros e na redução dos custos de produção, bem como possibilitando uma outra fonte de renda e a autonomia no fornecimento de energia elétrica ininterruptamente, o que é necessário nos sistemas de criação cada vez mais tecnificados.(AU)

Assuntos

RESUMO

ABSTRACT: This study aimed to measure the economic feasibility and the time needed to return capital invested for the installation of a swine manure treatment system, these values originated the sale of carbon credits and/or of compensation of electric energy in swine farms, using the Box-Jenkins forecast models. It was found that the use of biogas is a viable option in a large scale with machines that operate daily for 10h or more, being the return period between 70 to 80 months. Time series analysis models are important to anticipate the series under study behavior, providing the swine breeder/investor means to reduce the financial investment risk as well as helping to decrease the production costs. Moreover, this process can be seen as another source of income and enable the breeder to be self-sufficient in the continuous supply of electric energy, which is very valuable nowadays considering that breeders are now increasingly using various technologies.

RESUMO: Esta pesquisa tem por objetivo mostrar a viabilidade econômica e o tempo necessário de retorno do capital investido para a instalação de um sistema de tratamento de dejetos suínos, valores estes originados da venda de créditos de carbono e/ou de compensação de energia elétrica em granjas de suínos, utilizando os modelos de previsão de Box e Jenkins. Identificou-se que é viável a utilização do biogás em uma escala de produção com um funcionamento diário dos equipamentos de 10 horas ou mais e o período de retorno entre 70 a 80 meses. O uso de modelos de previsão de séries temporais foi importante, pois antecipou o comportamento da série em estudo, fornecendo ao suinocultor/investidor subsídios para que o investimento seja feito de modo a reduzir o risco, nos aspectos financeiros e na redução dos custos de produção, bem como possibilitando uma outra fonte de renda e a autonomia no fornecimento de energia elétrica ininterruptamente, o que é necessário nos sistemas de criação cada vez mais tecnificados.

RESUMO

The objective of this study was to evaluate the biomass production of elephant grass and leucaena in Paraná state, Brazil, for the generation of renewable energy. Two field studies were conducted in the municipality of Ibiporã (23 S, 51 01?W). In the first study, the dry matter accumulation curves were calculated, with sampling at 30, 60, 90, 120, and 180 days after cultivation. The second study was conducted in a randomized complete block design with split plots. The total aboveground biomass production of elephant grass and leucaena was estimated in the main plot. Cutting times of 60 and 120 days after cultivation were evaluated in the subplots. The productivity of dry matter (kg.ha-1) was estimated using the biomass data. In addition, the potential production of energy from the burning of elephant grass biomass, and the potential production of total aboveground biomass and energy of elephant grass (in Paraná) was estimated using an agrometeorological model. Elephant grass can be potentially used as an alternative energy source. Leucaena has slow initial growth, and it must therefore be evaluated over a longer period in order to determine its potential. Simulation analyses of the capability of power generation, conducted based on the annual dry matter production, revealed that elephant grass could be an important source of renewable energy in the state of Paraná.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa de capim elefante e leucena no estado do Paraná visando à geração de energia. Foram conduzidos dois estudos de campo no município de Ibiporã, PR (23o S, 51o 01 W). No primeiro, determinaram-se as curvas de acúmulo de matéria seca da parte aérea com coletas aos 30, 60, 90, 120 e 180 dias após o plantio. No segundo, foi conduzido um experimento em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. Na parcela principal foi avaliada a produção total de biomassa da parte aérea de capim elefante e leucena. Nas subparcelas foram avaliadas as épocas de corte aos 60 e 120 dias de cultivo. Com os dados de biomassa determinaram-se a produtividade total de massa seca da parte aérea (kg/ha) e o potencial de produção de energia proveniente da queima da biomassa do capim elefante, e fez-se a estimativa da produção potencial de biomassa e energia de capim elefante no Paraná utilizando um modelo agrometeorológico. O capim elefante possui características que possibilitam a sua utilização como fonte alternativa de energia. A leucena possui crescimento inicial lento e, portanto, requer estudos por um período mais prolongado a fim de se determinar o seu potencial. As análises de simulação de potencialidade de geração de energia, em função da matéria seca produzida anualmente, mostraram que o capim elefante pode se constituir em uma importante...(AU)

Assuntos

RESUMO

The elucidation of drought tolerance mechanisms in plants may facilitate the commercial exploitation of the species J. curcas in semi-arid regions. This study was designed to evaluate the growth and drought tolerance strategy of J. curcas plants grown under different water regimes. The work was carried out on an outdoor bench in full sunlight at Goiás State University, following the completely randomized experiment design with a 2x2 factorial scheme (two wild populations of J. curcas, naturally found in the states of São Paulo and Goiás, and two water supply regimes: 0% and 100% of evapotranspiration) and five replications. First a mixture of soil, sand and manure was prepared at the ratio of 3:1:0.5, respectively. The plants were irrigated daily, and at 60 days of age they were subjected to 10 days of water deficit and then rehydrated for five days. Under water deficit condition the J. curcas plants decreased the shoot growth, adjusted the leaf area to reduce the transpiration rate and increased the root system growth. J. curcas plants delay dehydration as a strategy to tolerate water deficit, for which the species reduces the transpiration rate and sustains tissue hydration using the water stored in the succulent stem.

A elucidação dos mecanismos de tolerância a seca poderá viabilizar a exploração comercial da espécie J. curcas em regiões semi-áridas. Pretendeu-se avaliar o crescimento e a estratégia de tolerância a seca de plantas de J. curcas cultivadas sob diferentes regimes hídricos. O trabalho foi conduzido em bancada a pleno sol na Universidade Estadual de Goiás, seguindo o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial de 2x2 (duas populações silvestres de J. crucas encontradas naturalmente nos estados de São Paulo e Goiás e dois suprimentos hídricos: 0% e 100% da evapotranspiração) e cinco repetições Inicialmente foi preparada uma mistura de solo, areia e esterco na proporção de 3:1:0,5, respectivamente. As plantas foram irrigadas diariamente e aos 60 dias de idade, as mesmas foram submetidas a 10 dias de déficit hídrico e, em seguida, reidratadas por cinco dias. Em condição de déficit hídrico as plantas de J. curcas reduzem o crescimento da parte aérea, ajustam a área foliar para reduzir a taxa transpiratória e intensificam o crescimento do sistema radicular. As plantas de J. curcas apresentam como estratégia de tolerância ao déficit hídrico, o retardo da desidratação, para tal, a espécie reduz a taxa transpiratória e matem a hidratação dos tecidos utilizando a água armazenada no caule suculento.

Assuntos

RESUMO

The objective of this study was to evaluate the biomass production of elephant grass and leucaena in Paraná state, Brazil, for the generation of renewable energy. Two field studies were conducted in the municipality of Ibiporã (23 S, 51 01?W). In the first study, the dry matter accumulation curves were calculated, with sampling at 30, 60, 90, 120, and 180 days after cultivation. The second study was conducted in a randomized complete block design with split plots. The total aboveground biomass production of elephant grass and leucaena was estimated in the main plot. Cutting times of 60 and 120 days after cultivation were evaluated in the subplots. The productivity of dry matter (kg.ha-1) was estimated using the biomass data. In addition, the potential production of energy from the burning of elephant grass biomass, and the potential production of total aboveground biomass and energy of elephant grass (in Paraná) was estimated using an agrometeorological model. Elephant grass can be potentially used as an alternative energy source. Leucaena has slow initial growth, and it must therefore be evaluated over a longer period in order to determine its potential. Simulation analyses of the capability of power generation, conducted based on the annual dry matter production, revealed that elephant grass could be an important source of renewable energy in the state of Paraná.

O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa de capim elefante e leucena no estado do Paraná visando à geração de energia. Foram conduzidos dois estudos de campo no município de Ibiporã, PR (23o S, 51o 01 W). No primeiro, determinaram-se as curvas de acúmulo de matéria seca da parte aérea com coletas aos 30, 60, 90, 120 e 180 dias após o plantio. No segundo, foi conduzido um experimento em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. Na parcela principal foi avaliada a produção total de biomassa da parte aérea de capim elefante e leucena. Nas subparcelas foram avaliadas as épocas de corte aos 60 e 120 dias de cultivo. Com os dados de biomassa determinaram-se a produtividade total de massa seca da parte aérea (kg/ha) e o potencial de produção de energia proveniente da queima da biomassa do capim elefante, e fez-se a estimativa da produção potencial de biomassa e energia de capim elefante no Paraná utilizando um modelo agrometeorológico. O capim elefante possui características que possibilitam a sua utilização como fonte alternativa de energia. A leucena possui crescimento inicial lento e, portanto, requer estudos por um período mais prolongado a fim de se determinar o seu potencial. As análises de simulação de potencialidade de geração de energia, em função da matéria seca produzida anualmente, mostraram que o capim elefante pode se constituir em uma importante...

Assuntos

RESUMO

Na atualidade, a cultura da cana-de-açúcar desempenha frente à realidade brasileira, sobretudo no aspecto relacionado às fontes energéticas alternativas, importantíssimo papel. No ano de 2009, no município de Suzanápolis (SP), no Cerrado Brasileiro, foi instalado um experimento com a cultura da cana-de-açúcar em um Argissolo Vermelho eutrófico, com o objetivo de selecionar, por meio de coeficientes de correlação de Pearson, da modelagem de regressões lineares simples e de múltiplas e da correlação espacial, os melhores componentes tecnológicos e os de produção, para explicar a variabilidade da produtividade da cana-de-açúcar. Foi instalada a malha geoestatística, para a coleta de dados, com 120 pontos amostrais, numa área de 14,53 ha. Para as regressões lineares simples, a população de plantas é o componente da produção que apresenta a melhor correlação quadrática com a produtividade da cana-de-açúcar, dada por: PRO = -0,553**xPOP2+16,14*xPOP-15,77. Entretanto, para as regressões lineares múltiplas, a equação PRO = - 21,11+4,92xPOP**+0,76xPUR** é a que melhor se apresenta para estimar a referida produtividade. Espacialmente, a melhor correlação com a produtividade da cana-de-açúcar é determinada, também, pelo componente da produção da população de plantas.

Nowadays, the culture of the sugarcane plays an important role regarding the Brazilian reality, especially in the aspect related to the alternative energy sources. In 2009, the municipality of Suzanápolis (SP), in the Brazilian Cerrado, an experiment was conducted with the culture of the sugarcane in a Red eutrophic, with the aim of selecting, using Pearson correlation coefficients, modeling, simple, linear and multiple regressions and spatial correlation, and also the best technological and productive components, to explain the variability of the productivity of the sugarcane. The geostatistical grid was installed in order to collect the data, with 120 sampling points, in an area of 14.53 ha. For the simple linear regressions, the plants population is the component of production that presents the best quadratic correlation with the productivity of the sugarcane, given by: PRO = -0.553**xPOP2+16.14*xPOP-15.77. However, for multiple linear regressions, the equation PRO = -21.11+4.92xPOP**+0.76xPUR** is the one that best presents in order to estimate that productivity. Spatially, the best correlation with yield of the sugarcane is also determined by the component of the production population of plants.

Assuntos

RESUMO

Methane is the main constituent of biogas, being responsible for its calorific value. This work objective was to present the analysis of methane concentration in the biogas originated from anaerobic treatment system of wastewater of coffee wet processing (CWP) at laboratory scale, using coffee coconut. The methane concentration were performed by gas-solid chromatography (GSC) analyses. The system was composed of a column Restek RT-Q-PLOT, with the stage sets, the divinyl-benzene, nitrogen as mobile phase and a flame ionization detector (FID). The results of the concentration of methane in the biogas ranged from 48.60 to 68.14%. The upper and lower calorific values were 25,654 and 23,777 kJ.m-3, respectively. For interchangeability, obtained a Wobbe number of 7,851 kcal.m-3, resulting in their interchangeability with piped gas (city gas).

O metano é o principal constituinte do biogás, sendo o responsável pelo seu poder calorífico. Neste trabalho, são apresentadas as análises da concentração de metano no biogás produzido a partir do tratamento das águas residuárias do processamento por via úmida do café (ARC) em sistema de tratamento anaeróbio em escala de laboratório, sendo utilizado o café coco para a produção destas ARC. As análises foram realizadas por cromatografia gás-sólido (CGS), sendo o sistema composto de uma coluna Restek RT-Q-PLOT, tendo como fase fixa, o divinil-benzeno; do nitrogênio como fase móvel e um detector de ionização de chama (DIC). Os resultados da concentração de metano no biogás variaram de 48,60 a 68,14 %, sendo estas variações obtidas em função dos parâmetros do processo de tratamento. Os poderes caloríficos superior e inferior foram de 25.654 e 23.777 kJ.m-3, respectivamente. Para a permutabilidade, obteve-se um número de Wobbe de 7.851 kcal.m-3, resultando na sua permutabilidade com o gás canalizado (gás da cidade).

Assuntos