Effects of pretreatment on morphology, chemical composition and enzymatic digestibility of eucalyptus bark: a potentially valuable source of fermentable sugars for biofuel production – part 1

Abstract Background In recent years, the growing demand for biofuels has encouraged the search for different sources of underutilized lignocellulosic feedstocks that are available in sufficient abundance to be used for sustainable biofuel production. Much attention has been focused on biomass from grass. However, large amounts of timber residues such as eucalyptus bark are available and represent a potential source for conversion to bioethanol. In the present paper, we investigate the effects of a delignification process with increasing sodium hydroxide concentrations, preceded or not by diluted acid, on the bark of two eucalyptus clones: Eucalyptus grandis (EG) and the hybrid, E. grandis x urophylla (HGU). The enzymatic digestibility and total cellulose conversion were measured, along with the effect on the composition of the solid and the liquor fractions. Barks were also assessed using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), solid-state nuclear magnetic resonance (NMR), X-Ray diffraction, and scanning electron microscopy (SEM). Results Compositional analysis revealed an increase in the cellulose content, reaching around 81% and 76% of glucose for HGU and EG, respectively, using a two-step treatment with HCl 1%, followed by 4% NaOH. Lignin removal was 84% (HGU) and 79% (EG), while the hemicellulose removal was 95% and 97% for HGU and EG, respectively. However, when we applied a one-step treatment, with 4% NaOH, higher hydrolysis efficiencies were found after 48 h for both clones, reaching almost 100% for HGU and 80% for EG, in spite of the lower lignin and hemicellulose removal. Total cellulose conversion increased from 5% and 7% to around 65% for HGU and 59% for EG. NMR and FTIR provided important insight into the lignin and hemicellulose removal and SEM studies shed light on the cell-wall unstructuring after pretreatment and lignin migration and precipitation on the fibers surface, which explain the different hydrolysis rates found for the clones. Conclusion Our results show that the single step alkaline pretreatment improves the enzymatic digestibility of Eucalyptus bark. Furthermore, the chemical and physical methods combined in this study provide a better comprehension of the pretreatment effects on cell-wall and the factors that influence enzymatic digestibility of this forest residue.

Desigualdades e limites deveriam estar no centro da Rio+20

O ano de 2011 foi marcado por um conjunto de estudos (muitos dos quais patrocinados pelas Nações Unidas) segundo os quais o sistema econômico mundial já ultrapassa perigosamente algumas fronteiras ecossistêmicas, especialmente no que se refere ao clima, à biodiversidade e ao ciclo do nitrogênio. Longe, entretanto, de apoiar-se nessas conclusões, o documento inicial para a Rio+20 preconiza como solução para os grandes problemas socioambientais contemporâneos o aprofundamento daquilo que já vem sendo feito: ampliar o combate à pobreza e aprofundar a cooperação internacional em direção à ecoeficiência. Este trabalho procura mostrar que são significativas as conquistas dos últimos vinte anos nessas duas direções. Mas não há condições materiais de persistir no sucesso da luta contra a pobreza caso se perpetue a ilusão de que a desigualdade deve ser enfrentada sem que se altere o poder sobre os recursos ecossistêmicos dos que se encontram nos andares de cima da pirâmide social.

Em busca de uma nova inserção da América Latina na economia global

O objetivo deste artigo é discutir, de forma interdisciplinar, as condições necessárias e os caminhos para concretizar um modelo econômico e político de maior autonomia no cenário mundial para os países da América do Sul. O enfoque parte das condições políticas e sociais configuradas pela região ao fim da primeira década do presente século, enfatizando o papel do Brasil e considerando as relações econômicas e políticas do contexto internacional, a estabilidade política e o crescente protagonismo da China nos países da região. Analisa ainda aspectos referentes à importância da política social e da política de defesa comum sob a União das Nações Sul-Americanas (Unasul).

U-topias (urbanas) do pensamento sociológico

O que os lugares produzidos conceitualmente no pensamento sociológico revelam sobre a relação da sociologia com a esperança? A esperança dos sociólogos se expressa, entre outros, em representações de lugares associados a possibilidades históricas de ordens sociais outras. Enfocar notadamente u-topias urbanas dos primeiros tempos da sociologia na Alemanha, na França, nos Estados Unidos e no Brasil, e seus desdobramentos mais recentes, evidencia o papel metodológico de representações de tempo em relação ao espaço (urbano), nos vínculos da sociologia com a esperança. Em particular, concepções históricas de tempo em relação às cidades parecem decisivas para uma sociologia "esperançosa".

Do estilo em ciência e em história das ciências

Ao considerar o conhecimento científico como uma forma de pensamento simbólico, entende-se com isso não simples sistemas de signos, mas conteúdos de pensamento (expressos por conceitos) ligados entre si e que fazem sentido, que são, no espaço das representações mentais, os substitutos do "dado objetivo" que se supõe subjazer à experiência que fazemos do "mundo" pelos sentidos e, nesse nível indissociavelmente, pelo entendimento. Esse pensamento simbólico adquire densidade e consistência pela "tecelagem" realizada graças ao trabalho dos pensamentos individuais que se comunicam, social e culturalmente, inscritos no tempo da história. Da tensão dinâmica entre o sujeito do conhecimento, que busca a inteligibilidade (pela operação de sua razão), e a objetividade dos conteúdos que ele se propõe (inicialmente dados, depois modificados ou produzidos), resulta o movimento do pensamento científico e a transformação dos conhecimentos. Esse trabalho do pensamento simbólico é marcado por um estilo próprio a cada um, mas que em parte pode ser comum em contextos, escolas ou tradições. Em ciência e em história das ciências, o estilo intervém em dois níveis: o da abordagem "objetal" da produção das obras pelos cientistas e o da abordagem "reflexiva" da história epistemológica e da filosofia, que se interrogam sobre a significação tanto dos próprios conteúdos de conhecimento quanto do pensamento racional, simbólico, cuja função é manifestá-los.