Estudo das variáveis operacionais dos processos de separação na produção de biodiesel, a partir do óleo de palma bruto (Elaeis guineensis, Jacq) em escala de laboratório

Neste trabalho investigaram-se de forma sistemática as variáveis operacionais de processo envolvidas nas operações de separação aplicadas no pré-tratamento do óleo de palma bruto (Elaeis guineensis, jacq) e na purificação do biodiesel produzido via transesterificação etanólica utilizando NaOH como catalisador, em escala de laboratório. Na etapa de pré-tratamento foram investigados os processos de Filtração e Decantação, sendo a filtração do produto da neutralização realizada a 40ºC, 50ºC e 60ºC, enquanto que na Decantação, avaliaram-se as temperaturas de 40ºC e 60ºC em 120 minutos. Em seguida, investigou-se a influência do tempo de decantação de 60, 90 e 120 minutos no processo de lavagem do óleo neutralizado a 40ºC e 60ºC, seguida de Desidratação sob vácuo a 80ºC, tendo sido investigado nesta etapa a influência da pressão. Após a reação de transesterificação, avaliou-se o processo de Evaporação do etanol em excesso, onde em um primeiro momento investigou-se as temperaturas de 70 e 80ºC, mantendo-se o tempo de evaporação constante em 20 minutos, no intervalo de 613,30 a 80,00 mbar, e em um segundo momento analisou-se as pressões de operação de 480,00 e 346,66 mbar. Em seguida, investigou-se a influência do tempo no processo de decantação da fase rica em glicerol a 70ºC, para tempos de 60, 120 e 180 minutos. Sendo realizada a lavagem da fase rica em ésteres a 70ºC, para os tempos de 60, 90 e 120 minutos de decantação da água residual. Avaliou-se ainda a eficiência do processo de centrifugação da mistura biodiesel e glicerol a 60 e 70ºC a 2000 rpm, para um tempo de 15 minutos. Em seguida, procedeu-se a lavagem da fase rica em ésteres com água a 60 e 70ºC, sendo a separação realizada via centrifugação a 60 e 70ºC. As fases ricas em ésteres, obtidas via decantação e centrifugação, foram submetidas à Desidratação sob vácuo, e caracterizadas em conformidade com as especificações da ANP. De acordo com os resultados experimentais, com base na qualidade do óleo neutro e rendimento do processo, observou-se que a Filtração a 50ºC gerou os melhores resultados para o pré-tratamento do óleo. Em relação à Evaporação do etanol, o melhor percentual de recuperação foi obtido a 80ºC e 346,6 mbar. Com relação à separação da fase ricas em ésteres e glicerol, o processo de Centrifugação a 60ºC gerou um biodiesel de melhor qualidade e maior rendimento. Observou-se ainda, a necessidade de uma segunda etapa de centrifugação de forma a minimizar a perdas de biodiesel na fase rica em glicerol.

Efeito da monocultura de dendezeiro (Elaeis guineensis JACQ.) na integridade física e nas assembleias de peixes de igarapés da Amazônia Oriental

O objetivo da presente dissertação é avaliar o efeito do cultivo de dendezeiro Elaeis guineenses JACQ. na integridade física e nas assembleias de peixes de igarapés de terra firme da Amazônia Oriental. Os sítios de amostragem foram estabelecidos em trechos (150 m) de 23 igarapés da bacia do rio Acará-Mirim, Nordeste do Estado do Pará distribuídos em áreas de drenagem com floresta primária até áres de plantio de dendezeiro. De acordo com os resultados do índice de integridade física (IIF), dos 23 igarapés amostrados, todos que drenam áreas de fragmentos florestais foram classificados como íntegros (IIF = 5,00 – 4,00), enquanto que os 15 igarapés que drenam plantações de dendezeiro foram classificados como alterados (IIF = 3,67 – 2,67). Foram coligidos 9.734 espécimes de peixes pertencentes a seis ordens, 24 famílias, distribuídos em 64 espécies. As espécies mais abundantes durante o estudo foram Microcharacidium weitzmani, Apistogramma gr. regani, Trichomycterus hasemani, Hyphessobrycon heterorhabdus e Copella arnoldi. A riqueza observada em igarapés que drenam plantações foi superior (S = 61) a encontrada em igarapés que drenam fragmentos florestais (S = 42). Os resultados da PERMANOVA evidenciam que existe diferença entre os ambientes amostrados (G.L. = 22; pseudo-F = 2,44; P = 0,01), no entanto, o ordenamento produzido pelo NMDS demonstra que essa diferença é sutil (stress = 0,19), pois apenas três espécies são exclusivas de florestas e 22 exclusivas de áreas de palmeiras de dendezeiro. Resultado semelhante foi obtido utilizando-se a abundância dos grupos tróficos funcionais (GTF) (stress = 0,18). Os resultados do TITAN indicam que algumas espécies apresentam adaptações para persistir em determinadas situações ambientais, como por exemplo, Aequidens tetramrus, Apistogramma agassizii e Microcharacidium weitzmani que estão associadas a igarapés que drenam plantações de dendezeiro e são boas indicadoras de locais com menor integridade do hábitat físico (P < 0,05; pureza > 0,95; confiabilidade > 0,95), enquanto que as espécies Hyphessobrycon heterorhabdus e Helogenes marmoratus demonstaram ser indicadoras de hábitats mais íntegros (P < 0,05; pureza > 0,95; confiabilidade > 0,95). Não houve correlação entre a riqueza de espécies de peixes e o índice de integridade física, enquanto que os únicos grupos tróficos funcionais que apresentaram correlação com o índice de integridade física foram os escavadores e coletores navegadores. Esses grupos são compostos por peixes da família Cichlidae que apresentam comportamentos tolerantes e generalistas que podem ter explicado sua grande contribuição na assembleia de peixes mesmo em locais onde a sedimentação foi alta comparada aos locais com a configuração mais próxima do natural. Isso evidencia que mesmo a riqueza de espécies sendo maior em igarapés alterados há fortes indícios de perda de qualidade ambiental nos igarapés que drenam plantações gerada pelo cultivo de dendezeiro.

Efeito da conversão de floresta amazônica de terra firme em plantação de palma de dendê (Elaeis guineensis jacq.) sobre a fauna de mamíferos de médio e grande porte

Neste estudo verificamos o efeito da conversão de áreas de floresta amazônica de terra firme em plantação de palma de dendê sobre a riqueza, composição e abundância de mamíferos de médio e grande porte. Também avaliamos algumas modificações ambientais sofridas pela conversão de floresta em palma que pudessem influenciar na estrutura da comunidade de mamíferos, considerando variáveis como a abertura de dossel, a densidade de sub-bosque e a altura da serrapilheira. Os habitats de floresta e palma diferiram na abertura de dossel e na altura de serrapilheira, mas não houve influencia com relação à densidade de sub-bosque. Não houve efeito da diferença de habitats sobre a riqueza de espécies, entretanto, este efeito foi evidenciado na composição e abundância de espécies de mamíferos de médio e grande porte. As espécies mais afetadas foram as arborícolas, como os primatas e os sciurídeos e as menos afetadas parecem ser as espécies onívoras e generalistas terrestres, como algumas espécies de canídeos. A plantação de palma de dendê pode ser uma matriz permeável para grande parte da fauna de mamíferos de médio e grande porte, entretanto, a disposição dos fragmentos florestais em relação à matriz, pode influenciar nesta permeabilidade e isto deve ser levado em consideração na estratégia de plantio.

Efeito da monocultura de palma de dendê (Elaeis guineensis Jacq.) sobre a fauna de pequenos mamíferos não-voadores na Amazônia

Neste estudo foi avaliado o efeito da plantação de palma de dendê (Elaeis guineensis Jacq.) sobre a riqueza, composição e abundância da fauna de pequenos mamíferos não- voadores em áreas de Floresta Amazônica. Diferenças estruturais entre plantio de palma e floresta foram quantificadas através de parâmetros ambientais como abertura de dossel, densidade de sub-bosque e altura da serapilheira, e relacionadas aos padrões de composição e abundância da comunidade deste grupo da mastofauna. Ao todo foram registradas 23 espécies de pequenos mamíferos não-voadores, sendo 10 marsupiais e 13 roedores. Destas, 10 espécies foram registradas exclusivamente em plantações de dendê e quatro foram registradas somente em floresta. A altura da serapilheira e abertura de dossel tiveram maior influência sobre o agrupamento das amostras entre os habitats. A plantação de palma de dendê teve efeito positivo sobre a riqueza de espécies de pequenos mamíferos, mas não afetou a abundância total das espécies. Entretanto, mudou a composição de espécies e a abundância das populações. Além da formação dos “empilhamentos” nas plantações de palma de dendê, que parecem fornecer abrigo, proteção contra predadores e recursos para os pequenos mamíferos não-voadores a disposição dos fragmentos florestais entremeados com as áreas de plantio provavelmente favoreceu a ocorrência e deslocamento desta fauna através do plantio de palma, por isso, a proteção da vegetação é extremamente importante para a manutenção da fauna de pequenos mamíferos não-voadores.

Extração e análise eletroforética em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) de proteínas totais de folhas e raízes de Piper tuberculatum

O Estado do Pará é o principal produtor brasileiro de pimenta-do-reino (Piper nigrum Link), entretanto a sua produção tem sido bastante afetada pela doença conhecida como fusariose. O Fusarium solani f. sp. piperis é o agente causador desta doença que afeta o sistema radicular da planta, causando o apodrecimento das raízes e a queda das folhas levando à morte da planta. Algumas piperáceas nativas da região amazônica, entre elas a espécie Piper tuberculatum Jacq., têm se mostrado resistentes à infecção pelo F. solani f. sp. piperis, e desta forma têm sido utilizadas em estudos de interação planta-patógeno. Neste trabalho foram avaliadas cinco condições de extração de proteínas com o objetivo de selecionar tampões adequados para a extração de proteínas totais de folhas e raízes de P. tuberculatum. Os tampões utilizados para a extração de proteínas de raízes e folhas foram: tampão salino, tampão sacarose, tampão glicerol, tampão uréia e tampão fosfato de sódio. As análises quantitativas mostraram que os tampões sacarose, glicerol e uréia foram mais eficientes na extração de proteínas de folhas e raízes. Análises de SDS-PAGE mostraram padrões diferenciados de bandas em extratos protéicos de folhas e raízes obtidos com os diferentes tampões. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para a identificação de tampões de extração adequados para a obtenção de amostras de proteínas totais em estudos de interação P. tuberculatum - F. solani f. sp. piperis.

Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB) - possibilidades e limites do desenvolvimento econômico e da inclusão social para a agricultura familiar na Amazônia: o assentamento Calmaria II, Moju (PA)

A preocupação com o meio ambiente a partir dos anos 70, evidencia a necessidade de substituição dos combustíveis fósseis, e o Brasil, como referência mundial na produção e utilização de fontes renováveis de energia lança o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) em 2004 tendo como diferencial o estímulo à geração de renda através da produção e comercialização das matérias-primas pela agricultura familiar, através do “Selo Combustível Social”, o qual será concedido às empresas produtoras do biodiesel que adquiram matéria-prima desses agricultores. A pesquisa aborda a produção de dendê (Elaeis guineensis Jacq.) proveniente do trabalho dos agricultores familiares assentados via Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA), no Projeto de Assentamento (PA) Calmaria II, no município de Moju, com área contínua aos plantios da Empresa Agropalma que, organizados em uma associação, têm como foco a produção e a comercialização do dendê como vetor de renda e também inclusão social. Estes se inserem através dos financiamentos do PRONAF junto ao Banco da Amazônia S.A. Visa assim verificar de que forma se dá sua inclusão e sua conseqüente contribuição para o desenvolvimento sustentável da região, a qual ainda encontra-se distanciada da modernização do campo verificada nas demais regiões do país.

Vulnerabilidade de agricultores familiares da cadeia de produção de biodiesel de dendê à extremos de precipitação na comunidade Águas Pretas, Moju (PA)

Os extremos climáticos impactam negativamente o agronegócio brasileiro e ameaçam o desenvolvimento das comunidades rurais que são altamente dos recursos naturais. Por isso é fundamental estudar-se a cadeia produtiva de dendê (Elais guineensis Jacq.) de óleo diante de futuros riscos climáticos, devido o Estado do Pará ser o maior produtor nacional de dendê e a cadeia ser estruturada com a integração da agricultura familiar á cadeia agrícola. O objetivo desta pesquisa foi de analisar as vulnerabilidades dos agricultores familiares da Comunidade Águas Pretas do município de Moju, Estado do Pará, inseridos na cadeia de produção de biodiesel de dendê, diante dos extremos de precipitação. A pesquisa foi desenvolvida em dois momentos: o primeiro analisou os extremos climáticos da série temporal de precipitação de 1981 a 2009 empregando o método descritivo e dos quantis, e o segundo momento analisou a vulnerabilidade dos agricultores através de variáveis/indicadores de desvantagem socioeconômica, tecnológica e de percepção, que representavam situação de vulnerabilidade. Para a identificação de vulnerabilidade dos agricultores foi utilizado a análise fatorial por componentes principais, a elaboração de índices de vulnerabilidade climática e a análise agrupamento, onde foram alocados 22 agricultores em cinco categorias de classificação rédefinidas. Os resultados obtidos mostraram que a ocorrência de extremos muito secos e muito chuvosos na série de dados entre os anos de 1981 a 2009 do município de Moju (PA). O risco climático identificado no município representa grande ameaça à produção de dendê, uma vez que os impactos dos extremos de precipitação sobre a planta vão desde distúrbios nas fases de desenvolvimento até, a redução parcial e total da produção dos cachos de dendê. Estes impactos em longo prazo, afeta diretamente os agricultores familiares que são dependentes da venda exclusiva dos cachos de dendê á agroindústria, assim como compromete aos objetivos de inclusão social e produção de energia renovável do Programa de biodiesel. Os agricultores familiares da comunidade Águas Pretas integrados a cadeia de produção de biodiesel de dendê reagiram de formas distintas, considerando fatores socioeconômico, tecnológico e de percepção, sendo distribuídos em cinco categorias de vulnerabilidade (alta, média alta, média, média baixa e baixa). Os grupos de vulnerabilidade de maior interesse na pesquisa foram de alta e baixa vulnerabilidade, correspondentes a 14% (3 agricultores) e 18% (agricultores), respectivamente, do total de agricultores entrevistados. O grupo de alta vulnerabilidade foi caracterizado por agricultores que utilizaram com baixa eficiência a maior parte das variáveis de desvantagens, indicando dificuldades de competir e adaptar-se, em caso de extremos climáticos. No grupo de baixa vulnerabilidade foi caracterizado por agricultores que usam com eficiência todas as macrovariáveis estudadas, mostrando vantagens socioeconômicas, tecnológicas e de percepção. Este grupo se mostrou mais adaptado em caso de extremos de clima, dentro da cadeia de biodiesel, podendo ser parâmetros para elaborações de estratégias de adaptação local. A percepção do risco e os fatores levantados mostraram-se ser um forte recurso para analisar a situação de vulnerabilidade dos agricultores locais. A percepção do agricultor é orientada segundo suas convicções e experiências diárias, sendo determinantes para elaboração de estratégias adaptativas para enfrentar extremos climáticos.

Estudo da obtenção de biocombustíveis a partir da rota tecnológica de craqueamento utilizando carbonato de sódio e lama vermelha como catalisadores

Neste trabalho foi estudado o processo de destilação do produto líquido orgânico, obtido no craqueamento catalítico do óleo de palma (Elaeis guineensis, Jacq) bruto em escala piloto, empregando os catalisadores carbonato de sódio (Na₂CO₃) e a lama vermelha, variando o percentual de catalisador em 10% m/m e 15% m/m em relação à matéria prima utilizada, sendo fixada uma temperatura operacional de 450ºC, visando obter frações de biocombustíveis (bio-gasolina, bio-querosene e bio-óleo) semelhantes aos combustíveis derivados do petróleo. Os catalisadores foram submetidos a um pré-tratamento de desidratação durante 2 horas em uma estufa à 300ºC, posteriormente foram realizadas as análises de DRX, IR e TG. Quanto à matéria prima, foram realizadas análises físico-químicas, visando à caracterização do óleo de palma. Os produtos líquidos orgânicos (PLOs) obtidos foram submetidos a operações unitárias de separação, decantação e filtração simples em escala de bancada, para posteriormente serem realizadas análises físico-químicas e composicionais. Os PLOs foram destilados em uma coluna Vigreux de seis (06) estágios, e as frações condensadas foram coletadas de acordo com as faixas de destilação da gasolina (60ºC - 190ºC), querosene (190ºC - 235ºC) e diesel (235°C - 370ºC), para posteriormente serem caracterizadas. Verificou-se uma melhor eficiência para o catalisador carbonato de sódio a 15% m/m quanto a redução do índice de acidez, cerca de 1,7 mgKOH/g, assim como uma conversão mássica de 97% do óleo em PLO, notou-se também que, ao aumentar a quantidade de catalisador, isto favoreceu a obtenção de um produto final com uma melhor qualidade. A lama vermelha por outro lado, apresentou rendimentos de até 64% m/m e produtos com baixa acidez cerca de 62,90 mgKOH/g, comparando este resultado com dados encontrados na literatura. A partir dos resultados finais, verificou-se a eficiência dos catalisadores, no qual o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos com baixa acidez e com boas características para uso como combustível.

Rosetas e concrescências cristalinas silicificadas em Piper (Piperaceae): registros inéditos de macropadrões

Piper L. (Piperaceae) é monofilético, com espécies de difícil distinção taxonômica, sendo necessários ferramentas que auxiliem a identificação interespecífica. Os objetivos do trabalho foram descrever os macropadrões e caracterizar in situ a composição química dos cristais caulinares e foliares de Piper arboreum Aubl. var. arboreum, P. callosum Ruiz & Pav. e P. tuberculatum Jacq., visando avaliar o uso dos cristais para a separação interespecífica. Para tanto, amostras foram submetidas à análise em microscopias de luz e eletrônica de varredura, microanálises espectroscópicas de raios-X por dispersão de energia e testes histoquímicos. Foram observados cristais prismáticos cuneiformes, tabulares, cúbicos e bipiramidais; ráfides; estiloides; drusas de cristais em bloco; rosetas cristalinas de estiloides e concrescências cristalinas. Foram descritos 15 macropadrões cristalinos reunidos em três categorias. Os cristais foram classificados quimicamente como: puros de oxalato de cálcio e misturas entre oxalatos e sulfatos e entre oxalatos, sulfatos e sílica. Rosetas cristalinas, concrescências cristalinas silicificadas e 14 dos 15 macropadrões cristalinos descritos são registros inéditos para inclusões biominerais de Piper e Piperaceae. Os macropadrões cristalinos caulinares e foliares observados são constitutivos e úteis à separação interespecífica das espécies estudadas. Ademais, os cristais desempenham funções relevantes para a autoecologia dos taxa de Piper analisados.