Biomassa e energia

Biomass was the dominating source of energy for human activities until the middle 19th century, when coal, oil, gas and other energy sources became increasingly important but it still represents ca. 10% of the worldwide energy supply. The major part of biomass for energy is still "traditional biomass" used as wood and coal extracted from native forests and thus non-sustainable, used with low efficiency for cooking and home heating, causing pollution problems. This use is largely done in rural areas and it is usually not supported by trading activities. There is now a strong trend to the modernization of biomass use, especially making alcohol from sugar cane thus replacing gasoline, or biodiesel to replace Diesel oil, beyond the production of electricity and vegetable coal using wood from planted forests. As recently as in 2004, sustainable "modern biomass" represented 2% of worldwide energy consumption. This article discusses the perspectives of the "first" and "second" technology generations for liquid fuel production, as well as biomass gaseification to make electricity or syngas that is in turn used in the Fischer-Tropsch process.

Hidrólise Enzimática de Biomassa

Production of ethanol from biomass fermentation has gained much attention recently. Biomass cellulosic material is first converted into glucose either by chemical or by enzymatic process, and then glucose is fermented to ethanol. Considering the current scenario, where many efforts are devoted for the search of green routes to obtaining ethanol from renewable sources, this review presents the relationship between structure and properties of cellulosic material, pre-treatments and hydrolysis of cellulosic material, and structure and function of cellulase enzyme complex.

Composition, functional properties and sensory characteristics of Mozzarella cheese manufactured from different somatic cell counts in milk

In the present study, composition, functional properties and sensory characteristics of Mozzarella cheese produced from milk with somatic cell counts (SCC) at low (<200,000 cells/mL), intermediate (≈400,000 cells/mL) and high (>800,000 cells/mL) levels were investigated. Three batches of cheese were produced for each SCC category. The cheeses were vacuum packed in plastic bags and analysed after 2, 9, 16, 23 and 30 days of storage at 4ºC. SCC level did not affect the moisture, fat, total protein and ash content, mesophilic and psychrotrophic bacteria, and sensory parameters of Mozzarella cheese. However, meltability increased in cheese manufactured from high SCC milk. Results indicated that raw milk used to produce Mozzarella cheese should not contain high SCC (>800,000 cells/mL) in order to avoid changes in the functional properties of the Mozzarella cheese.

Análise da pozolanicidade da cinza da casca da castanha do caju pelo método de difratometria de raios X

Atualmente, o aproveitamento de resíduos na construção civil tem sido estimulado, uma vez que esse setor apresenta-se como um dos maiores consumidores de materiais naturais em seus processos e produtos. As cinzas ocupam lugar de destaque entre os resíduos agroindustriais por resultarem de processos de geração de energia. Grande parte dessas cinzas possui atividade pozolânica, podendo ser utilizada como substituto parcial do cimento Portland, resultando numa economia significativa de energia e custo. Este trabalho faz parte de uma pesquisa mais ampla, a qual busca avaliar a viabilidade técnica da cinza da casca da castanha de caju (CCCC) como adição mineral em matrizes de cimento Portland, como também, propor uma metodologia de análise de cinzas agroindustriais. Aplicou-se a técnica de difratometria de raios X para avaliar a reatividade do hidróxido de cálcio pela cinza da casca da castanha de caju em pastas, empregaram-se teores de substituição entre 2,5 e 30,0% e os difratogramas das pastas foram comparados com os das pastas confeccionadas com sílica ativa, executados sobre as mesmas condições de ensaio. Os resultados apontam para a ausência de reatividade pozolânica da CCCC com o cimento Portland.

Swine deep bedding ashes as a mineral additive for cement based mortar

The sustainability of intensive swine production demands alternative destinations for the generated residues. Ashes from swine rice husk-based deep bedding were tested as a mineral addition for cement mortars. The ashes were obtained at 400 to 600ºC, ground and sieved through a 325 mesh sieve (# 0.045 mm). The characterization of the ashes included the determination of the index of pozzolanic activity with lime. The ashes were also tested as partial substitutes of Portland cement. The mortars were prepared using a cement:sand proportion of 1:1.5, and with water/cement ratio of 0.4. Three percentages of mass substitution of the cement were tested: 10, 20 and 30%. Mortar performances were assessed at 7 and 28 days determining their compressive strength. The chosen condition for calcinations at the laboratory scale was related to the maximum temperature of 600ºC since the resulting ashes contained vitreous materials and presented satisfactory values for the pozzolanic index under analysis. The pozzolanic activity indicated promising results for ashes produced at 600ºC as a replacement of up to 30% in cement masses.

Vitaminas D e C para poedeiras na fase inicial de produção de ovos

Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de duas fontes de vitamina D e três níveis de vitamina C sobre as características de desempenho, a qualidade interna e externa dos ovos, os níveis de cálcio total e iônico séricos e a resistência óssea de poedeiras. Foram utilizadas 288 galinhas da linhagem ISA Babcock B300® com 23 semanas de idade, durante um período experimental de 12 semanas. Utilizou-se o delineamento inteiramente ao acaso em arranjo fatorial 2 × 3, com os fatores: fontes de vitamina D (colecalciferol e 25-hidroxicolecalciferol - 25(OH)D3) e de vitamina C (0, 100 e 200 ppm), totalizando seis tratamentos com oito repetições de seis aves. O nível basal de colecalciferol foi de 2.756 UI/kg, correspondendo a 5,51 g do produto comercial Hy.D®/t de ração, como fonte de 25(OH)D3. Os fatores estudados não influenciaram o consumo de ração, a produção, o peso e a massa de ovos. Observou-se efeito da interação de fontes de vitamina sobre a conversão alimentar, que foi melhor quando utilizado metabólito 25(OH)D3 na ausência de vitamina C. Interações foram observadas para porcentagem de albúmen e porcentagem de gema, que aumentaram na presença de 200 ppm de vitamina C. O peso específico dos ovos, as concentrações de cálcio sérico, cinzas ósseas e a resistência à quebra não foram influenciadas pelas fontes de vitamina D e C. Houve interação para porcentagem e espessura de casca, cujos maiores valores foram obtidos com a suplementação de vitamina C na presença de 25(OH)D3. Em poedeiras na fase inicial de produção, a conversão alimentar é melhor com a utilização do 25(OH)D3 e a espessura e porcentagem de casca também melhoram com a utilização de 25(OH)D3 e a suplementação de vitamina C nas dietas (100 ou 200 ppm, respectivamente).

Efeito da lavagem e da adição de aditivos sobre a estabilidade de carne mecanicamente separada de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) durante estocagem a -18 ºC

Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da lavagem e da adição de eritorbato de sódio e tripolifosfato de sódio na estabilidade de Carne Mecanicamente Separada (CMS) de tilápia de Nilo (Oreochromis niloticus) durante 6 meses de armazenamento a -18 ºC. A CMS obtida por meio de máquina separadora de carne e ossos foi dividida em quatro tratamentos (CMS lavada com e sem aditivos, e CMS não lavada com e sem aditivos) e mantida sob congelamento a -18 ºC, por 180 dias. A estabilidade foi avaliada por meio de análises microbiológicas e determinações de nitrogênio não proteico (NNP), bases nitrogenadas voláteis (BNV), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), pH e drip (perda de água no descongelamento). O processo de lavagem causou redução de aproximadamente 41, 44 e 66% nos teores de proteína bruta, lipídios e cinzas, respectivamente, reduzindo também os valores iniciais de NNP, BNV e TBARS. Durante o armazenamento, foram observados aumentos (p < 0,05) nos teores de NNP, BNV e pH em praticamente todos os tratamentos, exceto na CMS lavada com aditivos, que não apresentou aumentos significativos nos teores de NNP e pH. O uso de aditivos nas CMS diminuiu o drip ao longo do armazenamento, mas não alterou (p > 0,05) os teores de TBARS. Os parâmetros microbiológicos avaliados não ultrapassaram os limites permitidos pela legislação. As CMS permaneceram estáveis e em boas condições de utilização, independentemente da inclusão de aditivo, sendo viável sua estocagem a -18 ºC por 180 dias.

Respostas fisiológicas de plantas amazônicas de regiões alagadas às mudanças climáticas globais

Conforme previsões do último relatório do IPCC (Intergovernmental Panel of Climatic Change) em 2007, até meados deste século haverá um aumento na concentração de CO2 na atmosfera podendo chegar a 720 μmol mol-1. Consequentemente haverá uma elevação da temperatura de até +3 °C, o que ocorrerá em conjunto com mudanças no padrão de precipitação. O mesmo relatório sugere que isto poderá acarretar uma substituição gradual da floresta tropical por vegetação similar a uma savana na parte oriental da Amazônia, porém nada é conclusivo. Diante dessas possibilidades, pergunta-se - Como as espécies de árvores que compõem as regiões de alagamento da Amazônia irão responder às alterações climáticas por vir? Apesar dessas previsões serem pessimistas, o alagamento ainda ocorrerá por vários anos na Amazônia e é de grande importância compreender os efeitos do alagamento sobre as respostas fisiológicas das plantas num contexto das mudanças climáticas. Os principais efeitos sobre a sinalização metabólica e hormonal durante o alagamento são revisados e os possíveis efeitos que as mudanças climáticas poderão ter sobre as plantas amazônicas são discutidos. As informações existentes sugerem que sob alagamento, as plantas tendem a mobilizar reservas para suprir a demanda de carbono necessário para a manutenção do metabolismo sob o estresse da falta de oxigênio. Até certo limite, com o aumento da concentração de CO2, as plantas tendem a fazer mais fotossíntese e a produzir mais biomassa, que poderão aumentar ainda mais com um acréscimo de temperatura de até 3 °C. Alternativamente, com o alagamento, há uma diminuição geral do potencial de crescimento e é possível que quando em condições de CO2 e temperatura elevados os efeitos positivo e negativo se somem. Com isso, as respostas fisiológicas poderão ser amenizadas ou, ainda, promover maior crescimento para a maioria das espécies de regiões alagáveis até o meio do século. Porém, quando a temperatura e o CO2 atingirem valores acima dos ótimos para a maioria das plantas, estas possivelmente diminuirão a atividade fisiológica.

Deleterious effect of TRIS buffer on growth rates and pigment content of Gracilaria birdiae Plastino & E.C. Oliveira (Gracilariales, Rhodophyta)

This work evaluated the effects of Tris (hydroxymethyl)-aminomethane (TRIS) buffer and its interaction with nutrient concentration on the development of Gracilaria birdie, a common species on the Brazilian coast that has been exploited for agar production. Responses to different conditions were assessed through growth rates and pigment content (chlorophyll a, phycoerythrin, phycocyanin and allophycocyanin). Provasoli's nutrient solution with and without TRIS addition was tested at concentrations of 12.5, 25 and 50%. The pH was also monitored. G. birdiae grew better in the absence of TRIS and at low nutrient concentrations, 12.5 and 25% (growth rates of 10.8-11.3%.day-1). Higher contents of phycoerythrin and chlorophyll a were observed without TRIS at 12.5 and 25% (Phycoerythrin, 649.6-698.0 μg g-1 fresh biomass; Chlorophyll a, 156.0-168.6 μg g-1 fresh biomass). These findings highlight the deleterious effect of TRIS on growth and phycoerythrin and chlorophyll a content. They also demonstrate the importance of appropriate nutrient concentration for laboratory cultures, depending on the intrinsic characteristics of each species.

Allometric models for estimating the phytomass of a secondary Atlantic Forest area of southeastern Brazil

The purpose of this study was to develop and validate equations to estimate the aboveground phytomass of a 30 years old plot of Atlantic Forest. In two plots of 100 m², a total of 82 trees were cut down at ground level. For each tree, height and diameter were measured. Leaves and woody material were separated in order to determine their fresh weights in field conditions. Samples of each fraction were oven dried at 80 °C to constant weight to determine their dry weight. Tree data were divided into two random samples. One sample was used for the development of the regression equations, and the other for validation. The models were developed using single linear regression analysis, where the dependent variable was the dry mass, and the independent variables were height (h), diameter (d) and d²h. The validation was carried out using Pearson correlation coefficient, paired t-Student test and standard error of estimation. The best equations to estimate aboveground phytomass were: lnDW = -3.068+2.522lnd (r² = 0.91; s y/x = 0.67) and lnDW = -3.676+0.951ln d²h (r² = 0.94; s y/x = 0.56).

Modelos preditores da fitomassa aérea da Floresta Baixa de Restinga

Este estudo teve como objetivo desenvolver modelos preditores de fitomassa epigéa da vegetação arbórea da Floresta Baixa de Restinga. Foram selecionadas 102 árvores de 29 espécies ocorrentes na área de estudo e 102 indivíduos de jerivá (Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassman), distribuídos proporcionalmente entre as classes de diâmetro da vegetação arbórea. As árvores foram cortadas, ao nível do solo e foram medidos a altura total e o diâmetro à altura do peito (DAP) de cada árvore. As folhas foram separadas do lenho e a massa fresca da porção lenhosa e foliar medidas separadamente. Amostras de cada fração foram secas a 70 °C, até peso constante, para determinação da massa seca das árvores. Os modelos foram desenvolvidos através de análise de regressão linear, sendo a variável dependente a massa seca (MS) das árvores e as variáveis independentes a altura (h), o diâmetro a altura do peito (d) e as relações d² h e d² h multiplicada pela densidade da madeira (ρ d² h). Os modelos desenvolvidos indicam que o diâmetro explica grande parte da variabilidade da fitomassa das árvores da restinga e a altura é a variável explanatória da equação específica para o jerivá. Os modelos selecionados foram: ln MS (kg) = -1,352 + 2,009 ln d (R² = 0,96; s yx = 0,34) para a comunidade vegetal sem jerivá, ln MS (kg) = -2,052 + 0,801 ln d² h (R² = 0,94; s yx = 0,38) para a comunidade incluindo o jerivá, e ln MS (kg) = -0,884 + 2,40 ln h (R² = 0,92; s yx = 0,49) para o jerivá.

Seasonal variation of soluble carbohydrates and starch in Echinolaena inflexa, a native grass species from the Brazilian savanna, and in the invasive grass Melinis minutiflora

Echinolaena inflexa (Poir.) Chase is an abundant C3 grass species with high biomass production in the Brazilian savanna (cerrado); Melinis minutiflora Beauv. is an African C4 forage grass widespread in cerrado and probably displacing some native herbaceous species. In the present work, we analysed seasonally the content and composition of soluble carbohydrates, the starch amounts and the above-ground biomass (phytomass) of E. inflexa and M. minutiflora plants harvested in two transects at 5 and 130 m from the border in a restrict area of cerrado at the Biological Reserve and Experimental Station of Mogi-Guaçu (SP, Brazil). Results showed that water soluble carbohydrates and starch amounts from the shoots of both species varied according to the time of the year, whilst in the underground organs, variations were observed mainly in relation to the transects. Marked differences in the pattern of the above-ground biomass production between these two grasses relative to their location in the Reserve were also observed, with two peaks of the invasive species (July and January) at the Reserve border. The differences in carbohydrate accumulation, partitioning and composition of individual sugars concerning time of the year and location in the Reserve were more related to the annual growth cycle of both grasses and possibly to specific physiological responses of M. minutiflora to disturbed environments in the Reserve border.

Effects of human trampling on a rocky shore fauna on the Sao Paulo coast, southeastern Brazil

Increased tourist activity in coastal regions demands management strategies to reduce impacts on rocky shores. The highly populated coastal areas in southeastern Brazil are an example of degradation caused by development of industry and tourism. Among different shore impacts, trampling has been intensively studied, and may represent a significant source of stress for intertidal fauna. A randomised blocks design was applied to experimentally study the effects of two different trampling intensities on richness, diversity, density and biomass of the rocky shore fauna of Obuseiro beach, Guarujá, southeastern Brazil. Blocks were distributed in two portions of the intertidal zone, dominated respectively by Chthamalus bisinuatus (Cirripedia) and Isognomon bicolor (Bivalvia). Blocks were trampled over three months, simulating the vacation period in Brazil and were monitored for the following nine months. Results indicate that Chthamalus bisinuatus is vulnerable to trampling impacts. Richness, diversity and turn-over index tended to be higher in trampled plots four months after trampling ceased. In general, results agree with previous trampling studies, suggesting that even low intensities of trampling may cause some impact on intertidal communities. Management strategies should include isolation of sensitive areas, construction of boardwalks, visitor education and monitoring programmes. In Brazil, additional data obtained from experimental studies are necessary in order to achieve a better understanding of trampling impacts on rocky shore communities.

Air pollution and hospital admissions for respiratory diseases in the subequatorial Amazon: a time series approach

The objective of the study is to evaluate the effect of the daily variation in concentrations of fine particulate matter (diameter less than 2.5µm - PM2.5) resulting from the burning of biomass on the daily number of hospitalizations of children and elderly people for respiratory diseases, in Alta Floresta and Tangará da Serra in the Brazilian Amazon in 2005. This is an ecological time series study that uses data on daily number of hospitalizations of children and the elderly for respiratory diseases, and estimated concentration of PM2.5. In Alta Floresta, the percentage increases in the relative risk (%RR) of hospitalization for respiratory diseases in children were significant for the whole year and for the dry season with 3-4 day lags. In the dry season these measurements reach 6% (95%CI: 1.4-10.8). The associations were sig-nificant for moving averages of 3-5 days. The %RR for the elderly was significant for the current day of the drought, with a 6.8% increase (95%CI: 0.5-13.5) for each additional 10µg/m3 of PM2.5. No as-sociations were verified for Tangara da Serra. The PM2.5 from the burning of biomass increased hospitalizations for respiratory diseases in children and the elderly.

Crise financeira, energia e sustentabilidade no Brasil

A recente crise financeira global traz consigo efeitos como a redução da atividade econômica e, consequentemente, do consumo de energia. Essa pode ser uma importante oportunidade para reorganizar o sistema energético em bases mais sólidas e sustentáveis: a eficiência, a maior participação das fontes renováveis e a descentralização da produção de energia. O Brasil e outros países em desenvolvimento podem aproveitar a experiência dos países desenvolvidos em eficiência energética, complementando com um programa vigoroso em energias renováveis, particularmente as "modernas" (eólica, solar, biomassa e pequenas hidrelétricas). Entretanto, preocupa o cenário inercial nacional, baseado num aumento da participação das fontes fósseis de energia na matriz, na priorização dos recursos à exploração de petróleo e gás natural e na manutenção de padrões insustentáveis de produção e consumo.