The role of biomass and biorefineries in a sustainable future

Some o f the biggest issues facing humanity in the 21st century include energy security, global warming and resource scarcity. These issues will affect every nation and Ireland is no exception. There is much research underway to uncover technologies that will allow the world to overcome such problems, but none offer the flexibility o f biomass. Unlike other sustainable technologies, which offer a solution to one or at most two o f the above problems, biomass as demonstrated by the author, can play a part in mitigating all o f the above problems. It has been known for some time that biomass can be used in various ways as a form o f renewable energy, but with the development o f biorefineries biomass can be used to produce material as well as fuel products. In this report the author has looked at the viability and benefits o f biomass, bioenergy and biorefining in Ireland. The author has demonstrated that such technologies when implemented correctly are sustainable from an economic, environmental and societal point o f view. The author has shown in this thesis that abundant supplies o f biomass make bio re fineries a viable business opportunity in Ireland and has shown how a number o f biorefinery scenarios have the potential to be extremely profitable. The author has evaluated the profitability o f material product-based bio re fineries as well as fuel productbased configurations. The author demonstrated that value-added co-products help to make bio refineries profitable even when excise-relief is not granted on bio fuels. In this thesis the author has revealed some o f the problems that bioenergy and biorefineries have had to overcome to date and examines challenges that remain for bioenergy and biorefining, and looks at the future opportunities for bio fuels. This report concludes that biomass and biorefining has exciting business potential while offering unique opportunities to mitigate the problems o f the future.

A estimação do efeito residual de fertilizantes por meio da Lei de Mitscherlich

This paper deals with the estimation of the residual effect of fertilizers through the use of Mitscherlich's law. The formulas and reasonings now presented are a further development of those introduced previously by PIMENTEL GOMES (2). The new formulas allow the estimation of the residual effect h in cases where the experiments are carried out in the same plots for two or three subsequent years (or crops). In an experiment analysed as an example, the residual effect of calcium hydroxide was estimated to be h = 0.423, that is, about 42%, so that one should advise the use of frequent application of small amounts of lime instead of heavy quantities used at long intervals.

Efeito residual de superfosfato, fosfato precipitado e fosforita de Olinda em cana-de-açúcar

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo dos efeitos residuais de fertilizantes fosfatados realizado com auxílio de fósforo radioativo, do método de Neubauer e do método do A. niger. Conclui-se, de um modo geral, que, dos adubos estudados, o menos solúvel, isto é, a Fosforita de Olinda é o que apresenta maior ação residual. O superfosfato e o Fertifos, um fosfato precipitado, praticamente não diferiram entre si. Os resultados obtidos em laboratório estão de acordo com aqueles conseguidos sob condição de campo.

Influência da embalagem e do período de armazenamento no teor residual de SO2 em banana passa

No presente trabalho foram determinados os teores residuais de SO2 em passas elaboradas com bananas tratadas com solução de metabisulfito de potássio a 2%, acondicionadas em alumínio,, celofane, polietileno e alumínio+polietileno ("combinado") e armazenadas de 15 a 105 dias à temperatura ambiente. A determinação de SO2 foi realizada com medida potenciométrica em eletrodo com separação de ar (em sistema de fluxo contínuo). Constatou-se que: a) o produto perde SO2 após processamento; b) o celofane proporciona, relativamente aos demais materiais testados, uma maior retenção de anidrido sulfuroso nas passas; c) os teores de SO2 encontrados nas passas de banana desde os 15 dias até os 105 dias de armazenamento não ultrapassam o limite estabelecido pela Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos.

Eficiência de vários adubos fosfatados II. Efeito residual

Estudou-se efeito residual de oito fontes de fósforo em dois solos de baixo teor em fósforo, na cultura de milho (Zea mays L.). Os experimentos foram realizados na casa de vegetação. Pela avaliação do peso de matéria seca e quantidade de nitrogênio, fósforo e potássio absorvidos, constatou-se que os fertilizantes com melhor efeito residual foram metafosfato de cálcio e metafosfato de potássio, seguidos por termofosfato e fosforita de Olinda, no regosol. No latosol não se observou diferenças estatisticamente significativas para peso de materia seca, mas de uma maneira geral o metafosfato de cálcio, fosforita de Olinda e metafosfato de potássio foram os melhores. Os fertilizantes com menor efeito residual foram os que contem alto teor em fósforo solúvel em água: superfosfato triplo, superfosfato simples, fosfato diamonico e polifosfato de amonio.

Efeito residual de alguns adubos nitrogenados na cultura do milho (Zea mays L.) avaliados pela produção de matéria seca

Foi feito um ensaio em vasos, com 4 repetições, usando terra ácida e de baixa fertilidade para testar os valores fertilizantes de uréia (com e sem enxofre). nitrato de amônio e sulfato de amônio. Fez-se, a princípio, correção do pH para 6,0 e apiicação de adubo fosfatado e potássio nas doses de 90 e 120 kg/ha de P2O5 e K2O, respectivamente. As doses de N foram de 0, 120 e 240 kg/ha. A planta teste foi o milho. No ano seguinte o ensaio foi repetido, mas sem calagem e sem adição dos fertilizantes nitrogenados. No ano subsequente repetiu-se o ensaio anterior fazendo-se, porém, calagem em duas repetições de cada tratamento. Após a colheita do milho estudaram-se os efeitos residuais dos adubos nitrogenados em competição tomando-se como parâmetros de avaliação a produção de massa de matéria seca de partes aéreas e de plantas inteiras e conteúdos de nitrogênio das mesmas As principais conclusões gerais são: a. No que concerne à produção de matéria seca de partes aéreas e de plantas inteiras não houve efeito residual de N, exceto nos tratamentos correspondentes às partes aéreas de plantas que não receberam calagem. b. Não houve efeito residual das fontes nitrogenadas quando se tomou como parâmetro de avaliação o conteúdo de N das plantas.

Efeito residual de alguns adubos nitrogenados sobre algumas características químicas de um solo

Foi feito um ensaio em vasos, com 4 repetições, usando terra ácida e de baixa fertilidade para testar os valores fertilizantes de uréia (com e sem enxofre), nitrato de amônio e sulfato de amônio. Fez-se, a princípio, correção do pH para 6,0 e aplicação de adubo fosfatado e potássio nas doses de 90 e 120 kg/ha de P(2)0(5) e K(2)0, respectivamente. As doses de N foram de 0, 120 e 240 kg/ha. A planta teste foi o milho. No ano seguinte o ensaio foi repetido, mas sem calagem e sem adição dos fertilizantes nitrogenados. No ano subsequente repetiu-se o ensaio anterior fazendo-se, porém, calagem em duas repetições de cada tratamento. Após a colheita do milho estudaram-se os efeitos residuais dos adubos nitrogenados em competição tomando-se como parâmetros de avaliação a produção de massa de matéria seca de partes aéreas e de plantas inteiras e conteúdos de nitrogênio das mesmas, os teores de alumínio trocável do solo, de hidrogênio potencial, hidrogênio trocável, indices pH e porcentagens de nitrogênio das terras. As principais conclusões gerais são: a. Relativamente ao Al3+ trocável, nos tratamentos que receberam calagem não houve efeito residual dos adubos nitrogenados, mas na ausência do corretivo o sulfato de amônio apresentou efeito considerável. Os demais apresentaram efeitos menos pronunciados. b. De um modo global, no que se refere ao H+ potencial e trocável não houve efeito residual dos fertilizantes nitrogenados nos tratamentos que sofreram correção da acidez, mas, naqueles que não receberam CaCO3 houve algum efeito residual, sobretudo do sulfato de amônio. c. Quando se tomou o valor pH como índice de avaliação do efeito residual, apenas o sulfato de amônio baixou o pH das terras, tanto nos tratamentos que receberam calagem como nos que não a receberam. d. Não houve efeito residual dos fertilizantes nitrogenados quando ele foi avaliado pelo teor de N do solo. e. Quando se emprega fertilizantes amoniacais com frequência, sobretudo o sulfato de amônio, deve-se atentar para a correção da acidez do solo.

Suporte sólido capilar para fertilizantes fluídos: I. Ensaio de efeito residual

Procurou-se avaliar o comportamento agronômico do Suporte Solido Capilar para Fertilizantes Fluídos (SC), que é um produto fertilizante experimental desenvolvido pela ULTRAFÉRTIL com comportamento potencial de Fertilizante de Solubilização Lenta. Procurou-se avaliar seu efeito sobre as plantas e sobre os solos além de compará-lo com fertilizantes convencionais, através de um ensaio de efeito residual. O SC não se comportou como Fertilizante de Solubilizaçao Lenta, igualando-se aos outros tratamentos. O K quando aplicado via SC é melhor aproveitado pelas plantas e a presença do SC no solo provoca variações nos teores de P, Ca e S - SO4-2 no solo.

Life history, biomass and production of Coronatella rectangula (Branchiopoda, Anomopoda, Chydoridae) from Minas Gerais

Species of Chydoridae provide the main diversity of the Cladocera. These organisms have been the subject of many studies; some dealing with their role in energy flow in aquatic ecosystems, since they inhabit the littoral region of water bodies which undergo the first impacts from anthropic activities. The aim of this study is to increase knowledge about the life cycle of Coronatella rectangula (Sars, 1861), a species found in several water bodies in the state of Minas Gerais, Brazil. The life cycle was determined by the culture of parthenogenetic females under controlled conditions in the laboratory. Experimental cultures were maintained in growth chambers at a constant temperature of 23.6(±0.5)ºC, through a 12 h light/12 h dark photoperiod. The organisms were fed on a suspension of Pseudokirchneriella subcapitata (Chlorophyceae) (10(5) cells.mL-1), and 0.02 mL of a mixed suspension of yeast and fish ration added per organism in equal proportions (1:1). Fifty parthenogenetic females with eggs were isolated and maintained until they produced neonates. Thirty of these neonates that had less than 24 hours were put in polypropylene bottles of 50 mL and kept in a germination chamber. These organisms were observed daily to obtain the parameters of the life cycle. Biomass and secondary production were also calculated. The embryonic development time of the specimens of C. rectangula was 1.68(±0.13) days and the time to reach primipara, was 2.48(±0.45) days. The mean fecundity of C. rectangula was two eggs/female/brood and the total number of eggs produced by the female during its life cycle was 27.8 eggs. During the whole life cycle, specimens of C. rectangula had a maximum of 14 seedlings, with two instars in the juvenile stage. Total biomass for C. rectangula was 36.66 µgDW.m-3(9.83 for the juvenile stage and 26.82 µgDW.m-3 for adults), and secondary production was 12.10 µgDW.m-3.day-1(8.34 µgDW.m-3.day-1 for egg production and 3.76 µgDW.m-3.day-1 for the juvenile stage).

Effects of atmospheric carbon dioxide fertilization on biomass and secondary metabolites of some plant species with pharmacological interes under greenhouse conditions

RESUMEN El aumento del CO2 atmosférico debido al cambio global y/o a las prácticas hortícolas promueve efectos directos sobre crecimiento vegetal y el desarrollo. Estas respuestas pueden ocurrir en ecosistemas naturales, pero también se pueden utilizar para aumentar la producción de algunas plantas y de algunos compuestos secundarios. El actual trabajo intenta estudiar los efectos del enriquecimiento atmosférico del CO2 bajo condiciones de invernadero en el crecimiento y la concentración y la composición de metabolitos secundarios de Taxus bacatta, Hypericum perforatum y Echinacea purpurea en condiciones ambientales mediterráneas. La fertilización del CO2 muestra perspectivas interesantes para la mejorara y aplicabilidad de técnicas hortícolas para aumentar productividad de plantas medicinales, a pesar de diferencias claras entre la especie. En general esta técnica promueve aumentos importantes y significativos en producción primaria y, en algunos casos, también en compuestos secundarios. Esto tiene una gran importancia hortícola porque la productividad a nivel de cosecha total aumenta, directamente porque se aumenta la concentración e indirectamente porque se aumenta la biomasa. SUMMARY The increase of atmospheric CO2 due to global change and/or horticultural practices promotes direct effects on plant growth and development. These responses may occur in natural ecosystems, but also can be used to increase the production of some plants and some secondary compounds. Present work tries to study the effects of atmospheric CO2 enrichment under greenhouse conditions on growth and in the concentration and composition of secondary metabolites of Taxus bacatta, Hypericum perforatum and Echinacea purpurea under Mediterranean environmental conditions. CO2 fertilization shows interesting perspectives to increase and improve horticultural techniques in order to increase plant medicinal productivity, in spite of clear differences among the species. In general this technique promotes important and significant increases in primary productivity and, in some cases, also in secondary compounds. This has a great horticultural relevance because the total productivity of this kind of products increase at crop level, directly because concentration is increased and /or indirectly because biomass is increased. RESUM L'augment del CO2 atmosfèric a causa del canvi global i/o a les pràctiques hortícoles promou efectes directes sobre creixement vegetal i el desenvolupament. Aquestes respostes poden ocórrer en ecosistemes naturals, però també es poden utilitzar per a augmentar la producció d'algunes plantes i d'alguns compostos secundaris. L'actual treball intenta estudiar els efectes de l'enriquiment atmosfèric del CO2 sota condicions d'hivernacle en el creixement i la concentració i la composició de metabòlits secundaris de Taxus bacatta, Hypericum perforatum i Echinacea purpurea en condicions ambientals mediterrànies. La fertilització del CO2 mostra perspectives interessants per a la millora i aplicabilitat de tècniques hortícoles per a augmentar productivitat de plantes medicinals, a pesar de diferències clares entre l'espècie. En general aquesta tècnica promou augments importants i significatius en producció primària i, en alguns casos, també en compostos secundaris. Això té una gran importància hortícola perquè la productivitat a nivell de collita total augmenta, directament perquè s'augmenta la concentració i indirectament perquè s'augmenta la biomassa.

The influence of building materials on the residual action of BHC

Residual insecticide activity of BHC vapors from various building materials in controlled humidity chambers in the laboratory were significantly different. Laboratory-reared, first instar nymphs of Dipetalogaster maximus were exposed to vapors of BHC which were being released from the treated surfaces of building materials taken from Mambaí, Goiás.

Peroxisomal polyhydroxyalkanoate biosynthesis is a promising strategy for bioplastic production in high biomass crops.

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are bacterial carbon storage polymers with diverse plastic-like properties. PHA biosynthesis in transgenic plants is being developed as a way to reduce the cost and increase the sustainability of industrial PHA production. The homopolymer polyhydroxybutyrate (PHB) is the simplest form of these biodegradable polyesters. Plant peroxisomes contain the substrate molecules and necessary reducing power for PHB biosynthesis, but peroxisomal PHB production has not been explored in whole soil-grown transgenic plants to date. We generated transgenic sugarcane (Saccharum sp.) with the three-enzyme Ralstonia eutropha PHA biosynthetic pathway targeted to peroxisomes. We also introduced the pathway into Arabidopsis thaliana, as a model system for studying and manipulating peroxisomal PHB production. PHB, at levels up to 1.6%-1.8% dry weight, accumulated in sugarcane leaves and A. thaliana seedlings, respectively. In sugarcane, PHB accumulated throughout most leaf cell types in both peroxisomes and vacuoles. A small percentage of total polymer was also identified as the copolymer poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) in both plant species. No obvious deleterious effect was observed on plant growth because of peroxisomal PHA biosynthesis at these levels. This study highlights how using peroxisomal metabolism for PHA biosynthesis could significantly contribute to reaching commercial production levels of PHAs in crop plants.