Ethanol oxidation reaction on PtCeO(2)/C electrocatalysts prepared by the polymeric precursor method

This paper presents a study of the electrocatalysis of ethanol oxidation reactions in an acidic medium on Pt-CeO(2)/C (20 wt.% of Pt-CeO(2) on carbon XC-72R), prepared in different mass ratios by the polymeric precursor method. The mass ratios between Pt and CeO(2) (3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3) were confirmed by Energy Dispersive X-ray Analysis (EDAX). X-ray diffraction (XRD) structural characterization data shows that the Pt-CeO(2)/C catalysts are composed of nanosized polycrystalline non-alloyed deposits, from which reflections corresponding to the fcc (Pt) and fluorite (CeO(2)) structures were clearly observed. The mean crystallite sizes calculated from XRD data revealed that, independent of the mass ratio, a value close to 3 nm was obtained for the CeO(2) particles. For Pt, the mean crystallite sizes were dependent on the ratio of this metal in the catalysts. Low platinum ratios resulted in small crystallites. and high Pt proportions resulted in larger crystallites. The size distributions of the catalysts particles, determined by XRD, were confirmed by Transmission Electron Microscope (TEM) imaging. Cyclic voltammetry and chronoamperometic experiments were used to evaluate the electrocatalytic performance of the different materials. In all cases, except Pt-CeO(2)/C 1:1, the Pt-Ceo(2)/C catalysts exhibited improved performance when compared with Pt/C. The best result was obtained for the Pt-CeO(2)/C 1:3 catalyst, which gave better results than the Pt-Ru/C (Etek) catalyst. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Carbon dioxide reforming of ethanol over Ni/Y(2)O(3)-ZrO(2) catalysts

Supported nickel catalysts of composition Ni/Y(2)O(3)-ZrO(2) were synthesized in one step by the polymerization method and compared with a nickel catalyst prepared by wet impregnation. Stronger interactions were observed in the formed catalysts between NiO species and the oxygen vacancies of the Y(2)O(3)-ZrO(2) in the catalysts made by polymerization, and these were attributed to less agglomeration of the NiO during the synthesis of the catalysts in one step. The dry reforming of ethanol was catalyzed with a maximum CO(2) conversion of 61% on the 5NiYZ catalyst at 800 degrees C, representing a better response than for the catalyst of the same composition prepared by wet impregnation. (C) 2009 Published by Elsevier B.V.

Cassava wastewater as a substrate for the simultaneous production of rhamnolipids and polyhydroxyalkanoates by Pseudomonas aeruginosa

Glycerol, cassava wastewater (CW), waste cooking oil and CW with waste frying oils were evaluated as alternative low-cost carbon substrates for the production of rhamnolipids and polyhydroxyalkanoates (PHAs) by various Pseudomonas aeruginosa strains. The polymers and surfactants produced were characterized by gas chromatography-mass spectrophotometry (MS) and by high-performance liquid chromatography-MS, and their composition was found to vary with the carbon source and the strain used in the fermentation. The best overall production of rhamnolipids and PHAs was obtained with CW with frying oil as the carbon source, with PHA production corresponding to 39% of the cell dry weight and rhamnolipid production being 660 mg l(-1). Under these conditions, the surface tension of the culture decreased to 30 mN m(-1), and the critical micelle concentration was 26.5 mg l(-1). It would appear that CW with frying oil has the highest potential as an alternative substrate, and its use may contribute to a reduction in the overall environmental impact generated by discarding such residues.

Methanol and ethanol electro-oxidation on Pt-SnO(2) and Pt-Ta(2)O(5) sol-gel-modified boron-doped diamond surfaces

The search for more efficient anode catalyst than platinum to be used in direct alcohol fuel cell systems is an important challenge. In this study, boron-doped diamond film surfaces were modified with Pt, Pt-SnO(2) and Pt-Ta(2)O(5) nano-crystalline deposits by the sol-gel method to study the methanol and ethanol electro-oxidation reactions in acidic medium. Electrochemical experiments carried out in steady-state conditions demonstrate that the addition of SnO(2) to Pt produces a very reactive electrocatalyst that possibly adsorbs and/or dissociate ethanol more efficiently than pure Pt changing the onset potential of the reaction by 190 mV toward less positive potentials. Furthermore, the addition of Ta(2)O(5) to Pt enhances the catalytic activity toward the methanol oxidation resulting in a negative shift of the onset potential of 170 mV. These synergic effects indicate that the addition of these co-catalysts inhibits the poisoning effect caused by strongly adsorbed intermediary species. Since the SnO(2) catalyst was more efficient for ethanol oxidation, it could probably facilitate the cleavage of the C-C bond of the adsorbed intermediate fragments of the reaction. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Subsídios para a gestão dos planos de aplicação de vinhaça (PAV): um estudo de caso da região de Piracicaba

Concomitantemente à produção de etanol, a partir da fermentação de diferentes matérias-primas (cana-de-açúcar, beterraba, milho, trigo, batata, mandioca), produz-se a vinhaça. A vinhaça da cana-de-açúcar é gerada na proporção média de 12 litros para cada litro de etanol. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (570 milhões de toneladas, em 2009) com a produção de 27 bilhões de litros/ano de etanol, no ciclo 2009/2010, basicamente para fins carburantes, e, portanto, a quantidade de vinhaça produzida é da ordem de 320 bilhões de litros/ano. Dentre as possíveis soluções para a destinação da vinhaça, tais como: concentração, tratamento químico e biológico ou produção de biomassa, é sua aplicação no solo a forma mais usual de disposição. No entanto, sua aplicação no solo não pode ser excessiva nem indiscriminada, sob pena de comprometer o ambiente e a rentabilidade agrícola e industrial da unidade sucroalcooleira. A necessidade de medidas de controle sobre a aplicação de vinhaça no solo do Estado de São Paulo, que concentra a produção de 60% do etanol produzido no Brasil, levou à elaboração da Norma Técnica P4.231, em 2005. A constatação do cumprimento dos itens desta Norma é uma das ações do agente fiscalizador, no monitoramento da geração e destinação da vinhaça pelos empreendimentos produtores de etanol. Os itens 5.7.1 e 5.7.2, desta Norma, tornam obrigatório o encaminhamento à CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), para fins de acompanhamento e fiscalização, até o dia 02 de abril de cada ano, o PAV (Plano de Aplicação de Vinhaça). Com o intuito de proporcionar melhor entendimento da Norma P4.231, contribuir para otimização de sua aplicabilidade e melhoria e perceber a realidade prática da aplicação da vinhaça, foram analisados PAVs protocolados na Agência Ambiental de Piracicaba, licenças concedidas, processos de licenciamento e realizadas vistorias a campo. Conclui-se que a Norma P4.231 representa um avanço no gerenciamento do uso da vinhaça no Estado de São Paulo, por disciplinar a disposição de vinhaça no solo, tornando obrigatórios: demarcações de áreas protegidas e núcleos populacionais, caracterização de solo e da vinhaça, doses máximas a serem aplicadas, estudos da geologia e hidrogeologia locais, monitoramento das águas subterrâneas, impermeabilização de tanques e dutos. Estabelece critérios a serem obedecidos por lei, e todos são condutas de boas práticas de proteção ao meio, que repercutem em maior rentabilidade agrícola e industrial. A Norma P4.231 é bem elaborada, complexa e extensa, o que a torna de difícil execução. Para facilitar sua aplicabilidade, sugere-se o estabelecimento de um cronograma de prioridades: impermeabilização dos tanques e dutos, drenos testemunha com funcionamento otimizado e boa caracterização do que está sendo aplicado, se vinhaça pura ou se misturada a águas residuárias. Das oito empresas deste estudo, apenas quatro (as maiores) vêm protocolando os PAVs com regularidade, desde 2005. As informações apresentadas foram incompletas e, em alguns casos, precárias. Mesmo com lacunas, os dados fornecidos, desde o início da obrigatoriedade do PAV, foram de utilidade para esboçar o perfil da atividade sucroalcooleira na região estudada.

Fuel ethanol price drivers in the Atlantic basin : Brazil & the U.S. traders perspectives

Como a oportunidade de exportação de etanol combustível é muito recente, o agronegócio carece de literatura para formação de gestores e estrategistas. Este trabalho tem como objetivo descrever o mecanismo de formação de preços de etanol tanto no Brasil como nos Estados Unidos da America. Decupei as variáveis que impactam na formação de preços, custo de produção de etanol de cana-de-açúcar, custo da logística e desidratação no Caribe, custo do etanol de milho e fiz algumas análises de cenários de formação de preços das principais variáveis e consegui organizar este conhecimento em um gráfico que contém no eixo superior preço do etanol hidratado na usina no Brasil e no eixo inferior o preço do bushel de milho em Chicago cujas interceções nas retas da taxa do dólar e do preço do gás natural, fornecem no eixo Y o preço do produto no porto de Nova York, ficando uma visualização simples das possibilidades da janela de exportação. A metodologia permite assumir diferentes cenários de oferta, demanda e preços e estabelecer diferentes estratégias de comercialização.

Brazil and the USA: rethinking the future of ethanol for stronger mutual wns

A produção de etanol e a dominação da indústria, historicamente, tem sido uma fonte de discórdia para seus dois principais produtores. Os EUA com seu etanol de milho e o Brasil com sua etanol de cana, são os dois maiores produtores mundiais de etanol (1º EUA; 2º Brasil) e tem competido pela participação de mercado mundial há décadas. A partir de Dezembro de 2011, os EUA levantaram as tarifas e os subsídios que foram instalados para proteger sua indústria de etanol, o que muda o campo de jogo da produção mundial de etanol para o futuro. Atualmente em todo o mundo, o etanol é usado em uma proporção muito menor comparativamente a outros combustíveis. Esta pesquisa analisa o nível potencial de colaboração entre os EUA e o Brasil, facilitando um diálogo entre os stakeholders em etanol. A pesquisa consiste principalmente de conversas e entrevistas, com base em um conjunto de perguntas destinadas a inspirar conversas detalhadas e expansivas sobre os temas de relações Brasil-EUA e etanol. Esta pesquisa mostra que o etanol celulósico, que é também conhecido como etanol de segunda geração, oferece mais oportunidades de parceria entre os EUA e o Brasil, como há mais oportunidades para pesquisa e desenvolvimento em conjunto e transferência de tecnologia nesta área. Enquanto o etanol de cana no Brasil ainda é uma indústria próspera e crescente, o milho e a cana são muito diferentes geneticamente para aplicar as mesmas inovações exatas de um etanol de primeira geração, por outro. As semelhanças entre os processos de fermentação e destilação entre as matérias-primas utilizadas nos EUA e no Brasil para o etanol de segunda geração torna o investimento conjunto nesta área mais sensível. De segunda geração é uma resposta para a questão "alimentos versus combustíveis". Esta pesquisa aplica o modelo de co-opetição como um quadro de parceria entre os EUA e o Brasil em etanol celulósico. A pesquisa mostra que enquanto o etanol pode não ser um forte concorrente com o petróleo no futuro imediato, ele tem melhores perspectivas de ser desenvolvido como um complemento ao petróleo, em vez de um substituto. Como os EUA e o Brasil tem culturas de misturar etanol com petróleo, algo da estrutura para isso já está em vigor, a relação de complementaridade seria fortalecido através de uma política de governo clara e de longo prazo. A pesquisa sugere que apenas através desta colaboração, com toda a partilha de conhecimentos técnicos e estratégias econômicas e de desenvolvimento, o etanol celulósico será um commodity negociado mundialmente e uma alternativa viável a outros combustíveis. As entrevistas com os interessados em que esta pesquisa se baseia foram feitas ao longo de 2012. Como a indústria de etanol é muito dinâmica, certos eventos podem ter ocorrido desde esse tempo para modificar ou melhorar alguns dos argumentos apresentados.

How to indirectly assess transaction costs to evaluate market integration: evidence from the international ethanol market

Mercados são instituições criadas para facilitar uma atividade de comercialização. Isto é possível porque um mercado é constituído por instituições que foram desenhadas para reduzir os custos de transação associados a este processo de troca. A partir dessas duas ideias, esta tese possui três objetivos principais. (i) Analisar por que a literatura de análise de cointegração tem mensurado estes custos de forma imprecisa. A principal razão é certa confusão entre os conceitos de custos de transação, de transporte e de comercialização. (ii) Propor um procedimento para mensurar indiretamente os custos de transação de mercado variáveis combinando os modelos de cointegração com mudança de regime e a estrutura teórica oferecidas pela Nova Economia Institucional. Este procedimento é aplicado para quantificar quanto custa comercializar etanol no mercado internacional usando suas atuais instituições. (iii) Por fim, usando os mesmos modelos e a mesma estrutura teórica, esta dissertação contesta a hipótese de que já existe um mercado internacional de etanol bem desenvolvido, tal qual a literatura tem assumido. De forma semelhante, também é avaliada a hipótese de que a remoção das barreiras comerciais norte-americanas para o etanol brasileiro seria uma condição suficiente para o desenvolvimento deste mercado internacional. Os testes aplicados rejeitam ambas as hipóteses.

Business process in supply chain integration in sugar and ethanol industry

This article presents the application of a diagnosis method in a Brazilian company from the sugar and ethanol industry to identify the level of supply chain integration. The diagnosis method is based on Cooper, Lambert and Pagh reference model for SCM. The method involves nine referential axes established from the eighth key business processes of the reference model.

Changes in physical properties of extruded sour cassava starch and quinoa flour blend snacks

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fermentação alcoólica de substrato amiláceo e hidrolisado enriquecido com melaço de cana

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Digestive and functional properties of a partially hydrolyzed cassava solid waste with high insoluble fiber concentration

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Activation and early parthenogenesis of bovine oocytes treated with ethanol and strontium

Efficient artificial activation is indispensable for the success of cloning programs. Strontium has been shown to effectively activate mouse oocytes for nuclear transfer procedures, however, there is limited information on its use for bovine oocytes. The present study had as objectives: (1) to assess the ability of strontium to induce activation and parthenogenetic development in bovine oocytes of different maturational ages in comparison with ethanol; and (2) to verify whether the combination of both treatments improves activation and parthenogenetic development rates. Bovine oocytes were in vitro matured for 24, 26, 28, and 30 h, and treated with ethanol (E, 7% for 5 min) or strontium chloride (S, 10 mM SrCl2 for 5 h) alone or in combination: ethanol + strontium (ES) and strontium + ethanol (SE). Activated oocytes were cultured in vitro in synthetic oviductal fluid (SOF) medium and assessed for pronuclear formation (15-16 h), cleavage (46-48 h) and development to the blastocyst stage (M). Treatment with ethanol and strontium promoted similar results regarding pronuclear formation (E, 20-66.7%; S, 26.7-53.3%; P > 0.05) and cleavage (E, 12.8-40.6%; S, 16.1-41.9%; P > 0.05), regardless of oocyte age. The actions of both strontium and ethanol were influenced by oocyte age: ethanol induced greater activation rates after 28 and 30 h of maturation (48.4 and 66.7% versus 20.0 and 23.3% for 24 and 26 It, respectively; P < 0.05) and strontium after 30 It (53.3%) was superior to 24 and 26h (26.7% for both). Blastocyst development rates were minimal in all treatments (0.0-6.3%; P > 0.05), however, when the mean (+/-S.D.) cell number in blastocysts at the same maturational period was compared, strontium treatment was superior to ethanol for activation rates (82 +/- 5.7 and 89.5 +/- 7.8 versus 54 and 61, at 28 and 30 h, respectively). Improved results were obtained by combined treatments. The combination of ethanol and strontium resulted in similar pronuclear formation (ES, 36.7-83.9%; SE, 53.1-90.3%) and cleavage rates (ES, 31.3-81.3%; SE, 65.6-80.7%). Regarding embryo development, there was no difference (P > 0.05) between treatments, and blastocysts were only obtained in treatment SE at 24 and 26 h (6.5% for both). It is concluded that, SrCl2 induces activation and parthenogenetic development in bovine oocytes. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Spittlebug impacts on sugarcane quality and ethanol production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Use of Cassava Wastewater Treated Anaerobically with Alkaline Agents as Fertilizer for Maize (Zea mays L.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)