3 resultados para Reducing Emissions from Deforestation and Degradation REDD
em Repositório Institucional da Universidade de Aveiro - Portugal
Resumo:
Os incndios florestais so uma importante fonte de emisso de compostos gasosos e de aerossis. Em Portugal, onde a maioria dos incndios ocorre no norte e centro do pas, os incndios destroem todos os anos milhares de hectares, com importantes perdas em termos econmicos, de vidas humanas e qualidade ambiental. As emisses podem alterar consideravelmente a qumica da atmosfera, degradar a qualidade do ar e alterar o clima. Contudo, a informao sobre as caratersticas das emisses dos incndios florestais nos pases do Mediterrneo limitada. Tanto a nvel nacional como internacional, existe um interesse crescente na elaborao de inventrios de emisses e de regulamentos sobre as emisses de carbono para a atmosfera. Do ponto de vista atmosfrico da monitorizao atmosfrica, os incndios so considerados um desafio, dada a sua variabilidade temporal e espacial, sendo de esperar um aumento da sua frequncia, dimenso e severidade, e tambm porque as estimativas de emisses dependem das caratersticas dos biocombustveis e da fase de combusto. O objetivo deste estudo foi quantificar e caraterizar as emisses de gases e aerossis de alguns dos mais representativos incndios florestais que ocorreram no centro de Portugal nos veres de 2009 e de 2010. Efetuou-se a colheita de amostras de gases e de duas fraes de partculas (PM2.5 e PM2.5-10) nas plumas de fumo em sacos Tedlar e em filtros de quartzo acoplados a um amostrador de elevado volume, respetivamente. Os hidrocarbonetos totais (THC) e xidos de carbono (CO e CO2) nas amostras gasosas foram analisados em instrumentos automticos de ionizao de chama e detetores no dispersivos de infravermelhos, respetivamente. Para algumas amostras, foram tambm quantificados alguns compostos de carbonilo aps reamostragem do gs dos sacos Tedlar em cartuchos de slica gel revestidos com 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNPH), seguida de anlise por cromatografia lquida de alta resoluo. Nas partculas, analisou-se o carbono orgnico e elementar (tcnica termo-ptica), ies solveis em gua (cromatografia inica) e elementos (espectrometria de massa com plasma acoplado por induo ou anlise instrumental por ativao com neutres). A especiao orgnica foi obtida por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa aps extrao com recurso a vrios solventes e separao dos extratos orgnicos em diversas classes de diferentes polaridades atravs do fracionamento com slica gel. Os fatores de emisso do CO e do CO2 situaram-se nas gamas 52-482 e 822-1690 g kg-1 (base seca), mostrando, respetivamente, correlao negativa e positiva com a eficincia de combusto. Os fatores de emisso dos THC apresentaram valores mais elevados durante a fase de combusto latente sem chama, oscilando entre 0.33 e 334 g kg-1 (base seca). O composto orgnico voltil oxigenado mais abundante foi o acetaldedo com fatores de emisso que variaram desde 1.0 at 3.2 g kg-1 (base seca), seguido pelo formaldedo e o propionaldedo. Observou-se que as emisses destes compostos so promovidas durante a fase de combusto latente sem chama. Os fatores de emisso de PM2.5 e PM10 registaram valores entre 0.50-68 e 0.86-72 g kg-1 (base seca), respetivamente. A emisso de partculas finas e grosseiras tambm promovida em condies de combusto lenta. As PM2.5 representaram cerca de 90% da massa de partculas PM10. A frao carbonosa das partculas amostradas em qualquer dos incndios foi claramente dominada pelo carbono orgnico. Foi obtida uma ampla gama de rcios entre o carbono orgnico e o carbono elementar, dependendo das condies de combusto. Contudo, todos os rcios refletiram uma maior proporo de carbono orgnico em relao ao carbono elementar, tpica das emisses de queima de biomassa. Os ies solveis em gua obtidos nas partculas da pluma de fumo contriburam com valores at 3.9% da massa de partculas PM2.5 e 2.8% da massa de partculas de PM2.5-10. O potssio contribuiu com valores at 15 g mg-1 PM2.5 e 22 g mg-1 PM2.5-10, embora em massa absoluta estivesse maioritariamente presente nas partculas finas. Os rcios entre potssio e carbono elementar e entre potssio e carbono orgnico obtidos nas partculas da pluma de fumo enquadram-se na gama de valores relatados na literatura para emisses de queima de biomassa. Os elementos detetados nas amostras representaram, em mdia, valores at 1.2% e 12% da massa de PM2.5 e PM2.5-10, respetivamente. Partculas resultantes de uma combusto mais completa (valores elevados de CO2 e baixos de CO) foram caraterizadas por um elevado teor de constituintes inorgnicos e um menor contedo de matria orgnica. Observou-se que a matria orgnica particulada composta principalmente por componentes fenlicos e produtos derivados, sries de compostos homlogos (alcanos, alcenos, cidos alcanicos e alcanis), acares, biomarcadores esterides e terpenides, e hidrocarbonetos aromticos policclicos. O reteno, um biomarcador das emisses da queima de conferas, foi o hidrocarboneto aromtico dominante nas amostras das plumas de fumo amostradas durante a campanha que decorreu em 2009, devido ao predomnio de amostras colhidas em incndios em florestas de pinheiros. O principal acar anidro, e sempre um dos compostos mais abundantes, foi o levoglucosano. O rcio levoglucosano/OC obtido nas partculas das plumas de fumo, em mdia, registaram valores desde 5.8 a 23 mg g-1 OC. Os rcios levoglucosano/manosano e levoglucosano/(manosano+galactosano) revelaram o predomnio de amostras provenientes da queima de conferas. Tendo em conta que a estimativa das emisses dos incndios florestais requer um conhecimento de fatores de emisso apropriados para cada biocombustvel, a base de dados abrangente obtida neste estudo potencialmente til para atualizar os inventrios de emisses. Tem vindo a ser observado que a fase de combusto latente sem chama, a qual pode ocorrer simultaneamente com a fase de chama e durar vrias horas ou dias, pode contribuir para uma quantidade considervel de poluentes atmosfricos, pelo que os fatores de emisso correspondentes devem ser considerados no clculo das emisses globais de incndios florestais. Devido falta de informao detalhada sobre perfis qumicos de emisso, a base de dados obtida neste estudo pode tambm ser til para a aplicao de modelos no recetor no sul da Europa.
Resumo:
O trabalho aqui apresentado teve como principal propsito o estudo do potencial da suberina como fonte de produtos de qumica fina e como precursor de novos materiais macromoleculares de origem renovvel. O interesse na suberina reside, no s na sua ubiquidade e nas suas propriedades nicas em termos de composio qumica e hidrofobicidade, mas tambm no facto de ser um dos principais componentes macromoleculares dos subprodutos da indstria corticeira de Quercus suber L. no Sul da Europa, e da indstria de pasta de papel do Norte da Europa, que utiliza a Betula pendula Roth como matria-prima. A primeira parte do presente trabalho consistiu no estudo detalhado da composio qumica da cortia de Quercus suber L. e respectivos resduos industriais bem como da casca de Betula pendula Roth recorrendo a diferentes tcnicas de caracterizao, nomeadamente GC-MS, IV, RMN de 1H e de 13C, DSC, termomicroscopia, TGA e difraco de raios-X. Os resultados mostraram que os produtos de despolimerizao da suberina representam tipicamente uma fraco substancial de todas as amostras. Para alm da suberina, foram tambm identificados nas diversas amostras quantidades variveis de compostos triterpnicos, lenhina, polissacardeos e matria inorgnica. Os principais resultados da anlise por GC-MS mostraram que todas as amostras de suberina despolimerizada so fontes abundantes de -hidroxicidos e de cidos dicarboxlicos, bem como dos correspondentes derivados epxidados. No entanto, as quantidades relativas de cada componente identificado foram significativamente diferentes entre amostras. Por exemplo, em amostras de suberina da casca de Quercus suber L. isoladas por metanlise alcalina o composto maioritrio encontrado foi o cido 22-hidroxidocosanico, enquanto que a suberina tambm proveniente da cortia, mas isolada por hidrlise alcalina era composta maioritariamente pelo cido 9,10-dihidroxioctadecanico. J no caso da amostra de suberina despolimerizada proveniente da casca externa da btula o composto identificado como mais abundante foi o cido 9,10-epoxi-18-hidroxioctadecanico. A caracterizao das diversas amostras de suberina despolimerizada por FTIR e RMN de 1H e de 13C foram concordantes com os resultados de GC-MS, evidenciando a sua natureza predominantemente lipoflica. Foi ainda determinada a razo entre os grupos CO2H/OH e CO2CH3/OH por RMN de 1H das amostras convenientemente derivatizadas com isocianato de tricloroacetilo, verificando-se que a suberina despolimerizada possua quantidades no-estequiomtricas destes grupos funcionais. A investigao do comportamento trmico das amostras de suberina despolimerizada, por DSC e termomicroscopia, bem como a anlise por difraco de raios-X, permitiu concluir que algumas amostras de suberina despolimerizada possuam importantes domnios cristalinos e pontos de fuso bem definidos, tipicamente prximos de 70 oC, enquanto outras amostras eram essencialmente amorfa. Factores como a fonte de suberina ou as condies de despolimerizao estiveram na origem destas diferenas. iv Neste trabalho estudaram-se tambm os extractveis lipoflicos da cortia e dos seus resduos industriais, em particular os do p industrial de cortia e dos condensados negros, mostrando que os extractveis lipoflicos so uma fonte abundante de compostos triterpnicos, em particular de cido betulnico e de friedelina. Foram ainda identificadas fraces abundantes de -hidroxicidos e de cidos dicarboxlicos no condensado negro. A segunda parte deste trabalho abordou a sntese e a caracterizao de novos polisteres alifticos derivados de suberina. Estes materiais foram sintetizados utilizando, quer misturas de suberina despolimerizada, quer monmeros modelo estruturalmente anlogos aos existentes na suberina. Recorreu-se para o efeito a duas aproximaes distintas de polimerizao por passos, a policondensao e a politransesterificao. Procurou-se em simultneo maximizar a eficincia da polimerizao em termos de peso molecular e de extenso da reaco e utilizar condies de reaco de qumica verdes. Neste sentido, utilizou-se a policondensao em emulso utilizando um tensioactivo como catalisador e a policondensao em massa utilizando a lipase B de Candida antarctica. Adicionalmente foram tambm testado os catalisadores trifluorometanosulfonato de bismuto(III) no caso da policondensao, e ainda os catalisadores clssicos xido de antimnio(III) e o carbonato de potssio no caso da politransesterificao. Os polisteres resultantes foram caracterizados atravs de vrias tcnicas, tais como IV, RMN (de 1H e de 13C), DSC, DMA, TGA, difraco de raios-X e medidas dos ngulos de contacto. Verificou-se que os catalisadores trifluorometanosulfonato de bismuto (III), xido de antimnio(III) e carbonato de potssio conduziram aos rendimentos de isolamento dos polmeros resultantes mais elevados. No caso dos polisteres derivados da suberina os resultados em termos de rendimentos e pesos moleculares sofreram um incremento substancial quando a estequiometria da reaco de polimerizao foi adequadamente balanceada (r=1) com a adio de uma quantidade extra de um comonmero. Verificou-se a predominncia de diferentes estruturas consoante a amostra de suberina utilizada e as condies de sntese adoptada, predominando as cadeias lineares ou ento quantidades substanciais de estruturas reticuladas. Globalmente, este primeiro estudo sistemtico da utilizao de suberina como um precursor de novos polisteres alifticos confirmou o elevado potencial deste recurso abundante e renovvel como precursor para preparar materiais macromoleculares.
Resumo:
This thesis reports in detail studies of industrial solid wastes valorization as alternative raw materials. All tested wastes are classified as non-hazardous and are generated in the pulp and paper process, including primary sludge, dregs, grits, lime mud and bottom ash (this generated in a process that occurs in parallel to the production of cellulose, whose aim is the production of energy to supply the plant through the combustion of forest biomass in fluidized bed). A detailed general characterization was performed at each waste and according to their characteristics, they were selected some applications in materials with potential use, specifically in Fibercement, Bituminous Mixture for regularization layer and industrial mortars (rendering mortars and cementitious-adhesive). After decided to application each waste was specifically tested to proceed the setting up of formulations containing different content of waste in replacement of the raw conventional material. As an isolated case, the bottom ash was tested not only as an alternative raw material for construction materials, but also it was tested for its use in fluidized bed in which the waste is generated as raw material. Both dregs and bottom ash had undergone special treatment to make possible to obtain a better quality of waste in order do not compromise the final product characteristics and process. The dregs were tested in bituminous mixtures as received and also washed (on the laboratory scale to remove soluble salts) and bottom ash were washed and screened in industrial scale (for removal of soluble salts, especially chlorides and coarse fraction particles elimination - particles larger than 1 mm size). The remaining residues form used in such as received avoiding additional costs. The results indicated potential and some limitations for each application to the use of these wastes as alternative raw material, but in some cases, the benefits in relation to valorization overlap with its limitations in both aspects, environmental and economic.
