Produção e purificação de biogás utilizando microalga spirulina sp. LEB-18

O crescimento da população mundial e a tentativa de substituição parcial dos combustíveis fósseis por novas fontes de energia têm levado a uma maior atenção quanto à possível escassez de alimentos e a carência de grandes áreas disponíveis para agricultura. Microalgas, por meio do metabolismo fotossintético, utilizam energia solar e gás carbônico como nutrientes para o crescimento. A microalga Spirulina pode ser utilizada como suplemento alimentar, na biofixação de CO2, como fonte de biocombustíveis e no tratamento de efluentes. A digestão anaeróbia da biomassa microalgal produz biogás e os resíduos deste processo podem ser utilizados como substrato para novos cultivos da microalga. O objetivo deste trabalho foi estudar a conversão de Spirulina sp. LEB-18 em biogás em escala piloto e produzir biomassa microalgal utilizando os efluentes bicarbonato e dióxido de carbono do processo anaeróbio como fonte de nutrientes. Spirulina foi utilizada como substrato na digestão anaeróbia para produção de biogás em escala piloto sob temperaturas variáveis (12- 38 °C). Efluente do processo anaeróbio foi adicionado (20 %, v/v) como fonte de carbono no cultivo da microalga para avaliar o crescimento e a composição da biomassa. A seguir foi avaliada a capacidade da microalga de remover CO2 presente no biogás através de biofixação para obtenção do biocombustível purificado. O biogás produzido sob as diferentes temperaturas apresentou entre 72,2 e 74,4 % de CH4, quando realizado nas temperaturas 12 a 21 °C e 26 a 38 °C, respectivamente. A redução na temperatura do processo anaeróbio provocou um decréscimo na conversão de biomassa em biogás (0,30 para 0,22 g.g-1 ), ocorrendo dentro da faixa adequada e segura para as bactérias metanogênicas (pH 6,9; alcalinidade entre 1706,0 e 2248,0 mg.L-1 CaCO3 e nitrogênio amoniacal 479,3 a 661,7 mg.L-1 ). Os cultivos de Spirulina sp. LEB-18 em efluente anaeróbio contendo 20 % (v/v) e meio Zarrouk modificado (NaHCO3 2,8 e 5,3 g.L-1 ) apresentaram velocidade específica máxima de crescimento entre 0,324 e 0,354 d-1 , produtividade volumétrica entre 0,280 e 0,297 g.L-1 .d-1 e produtividade areal entre 14,00 e 14,85 g.m-2 .d-1 , sem diferenças significativas (p > 0,05) entre as diferentes condições estudadas. Lipídios variaram entre 4,9 e 5,0 % com proporção de ácido linoleico maximizada nos meios com efluente e ácido alfa-linolênico reduzida nesses meios em comparação ao meio Zarrouk completo. Nos ensaios para avaliar a capacidade da microalga Spirulina sp. LEB-18 de remover CO2 contaminante no biogás, as máximas concentrações celulares e produtividades de biomassa variaram, respectivamente, entre 1,12 e 1,24 g.L-1 e 0,11 e 0,14 g.L-1 .d-1 , não apresentando diferenças significativas (p > 0,05) entre os ensaios. A maior fixação diária total (FDT) de dióxido de carbono obtida foi 58,01 % (v/v) em cultivos com adição de biogás contendo 25 % (v/v) CO2. Obteve-se biogás com 89,5 % (v/v) de CH4 após injeção em cultivos de Spirulina, no qual aproximadamente 45 % (v/v) do CO2 injetado foi fixado pela microalga, gerando biomassa para diversas aplicações e biogás purificado.

Aproximações teóricas sobre a questão ambiental internacional na sociedade global: de estocolmo 1972 ao rio de janeiro 2012

O artigo apresenta os principais elementos que compõem a questão ambiental na sociedade global, através de sua relação entre economia, meio ambiente e política internacional. A primeira parte expõe o debate ambiental no contexto internacional, enfocando-o a partir dos anos 1960, período em que os problemas ambientais surgem com mais intensidade e com eles os protestos sociais nos países centrais. Os encontros sobre política ambiental internacional foram realizados com mais frequência nos anos setenta como a conferência internacional sobre meio ambiente, a primeira chancelada pela ONU em Estocolmo, 1972. Nas décadas de 1970/1980 as autoridades governamentais reconheceram a urgência na resolução da crise ambiental e passaram a traçar estratégias para a mitigação e contenção da crise. A década de 1990 é marcada pela Conferência Rio 1992, que lançou o desenvolvimento sustentável, o qual recomenda que as gerações presentes devem se reproduzir sem comprometer a capacidade de reprodução das gerações futuras. Os encaminhamentos da terceira conferência internacional sobre meio ambiente (Johanesburgo, 2002) condicionaram a questão ambiental à necessidade da formulação de leis ambientais por parte dos Estados Nacionais e instrumentos económicos de gestão ambiental. Na Rio + 20, o tema central foi a economia verde, que surge como alternativa ao desenvolvimento sustentável e se relaciona a mitigação das mudanças climáticas, produção de baixo carbono, eficiência energética, energia renovável etc. O texto se encerra explanando sobre a questão ambiental internacional na sociedade global.

Contributo de betões de cânhamo na regulação passiva da humidade no interior dos edifícios

Verifica-se um crescimento no interesse do uso de materiais de construção amigos do ambiente, tais como o betão de cânhamo, devido à necessidade de minimizar o impacto ambiental do sector da construção nas mudanças climáticas. O betão de cânhamo possui reduzida energia incorporada durante o processo de fabrico devido à sua composição: elevado teor de fibras de cânhamo, um ligante e água que formam uma pasta que aglutina as fibras. Este material de construção pode ser utilizado em elementos de alvenaria leves ou, geralmente, em placas de revestimento e isolamento. É muito higroscópico, podendo trazer vantagens a nível de economia energética, bem como da saúde e conforto térmico dos habitantes do espaço onde é aplicado. Apresenta-se um estudo experimental que teve como objetivo comparar a higroscopicidade de três tipos de betões de cânhamo e a correspondente capacidade de contribuírem para a regulação da humidade relativa (HR) no interior dos edifícios. Os betões diferem fundamentalmente no tipo de ligante utilizado nas suas formulações: cal aérea (PF70), cal hidráulica (Calco) e um ligante não identificado produzido pelo Grupo Parex (NL). Pretendeu-se ainda avaliar a contribuição da espessura de material nessa função de regulação passiva da HR. Provetes com distintas espessuras dos três betões foram sujeitos ao ensaio de determinação do Moiture Buffering Value (MBV), com ciclos diários de variação de HR: 8h a 75% de HR e 16h a 33% de HR em condições isotérmicas (23°C). Registou-se um bom MBV e não foi detetada uma diferença significativa na capacidade higroscópica dos diferentes betões, formulados com os distintos ligantes. A análise dos resultados, feita com o auxílio de modelos teóricos, permitiu destacar que a espessura envolvida na regulação da HR se mantém, na generalidade, limitada a 5cm em todas as formulações em estudo. Contudo, algumas irregularidades da superfície podem ter um forte impacto sobre a espessura ativa.

CO2 capture by adsorption in post combustion processes

Global concentration of CO2 in the atmosphere is increasing rapidly. CO2 emissions have huge impact on global climate change. Therefore, efficient CO2 emission abatement strategies such as Carbon Capture and Storage (CCS) are required to combat this phenomenon. There are three major approaches for CCS: - Post-combustion capture; - Pre-combustion capture; - Oxyfuel process. Post-combustion capture offers some advantages in terms of cost as existing combustion technologies can still be used without radical changes on them. This makes post-combustion capture easier to implement as a retrofit option compared to the other two approaches. Therefore, post-combustion capture is probably the first technology that will be deployed on a large scale. The aim of this work is to study the adsorption equilibrium of CO2, CH4 and N2 in zeolite 5A at 40ºC. For this, experiments were performed to determine the isotherms of adsorption of CO2, CH4 and N2 near 40ºC with the conditions of the post-combustion capture processes. It has been found that the 5A zeolite adsorbs a significant quantity of CO2 values of about 5 mol/kg at a pressure of 5 bar.

Construção de um modelo lógico do plano ABC (Agricultura de Baixa Emissão de Carbono) como uma proposta de avaliação

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronegócios, 2016.

Temas ambientais para análise prospectiva dos setores de produção e processamento de madeira para energia.

No setor agroindustrial florestal já existe uma mobilização para atender alguns critérios de certificação socioambiental, mas esta não é a realidade vigente na cadeia da madeira para energia. Neste contexto, o presente trabalho se propõe a levantar, de forma preliminar, alguns temas ambientais para análises prospectivas dos setores de produção e processamento de madeira para energia, na região Sudeste do Brasil. Os temas de interesse foram selecionados com base em pesquisa bibliográfica, utilizando bases de dados disponíveis, tanto em termos científicos como estatísticos. Procurou-se atender a grandes questionamentos, levantados atualmente, para a expansão da agroenergia no mundo, que envolvem o possível desmatamento, a competição com alimentos e as mudanças climáticas. Seguindo outros estudos de biomassa para energia foram previamente selecionados quatro grandes temas que abrangem: Uso da terra; Recursos Naturais; Geração e uso de resíduos; Energia. Cabe considerar que a seleção é preliminar e será validada em etapa posterior, que envolverá a consulta a especialistas na cadeia produtiva da madeira para energia. Entretanto, como consideração final fica a idéia de que o agronegócio, de forma geral não poderá mais ser analisado apenas quanto aos aspectos econômicos, sendo a sua competitividade fortemente ligada aos aspectos sociais e ambientais.

Avaliação da temperatura média prevista pelos modelos climáticos globais no sudeste do Brasil.

Os modelos climáticos globais são considerados a melhor ferramenta para gerar cenários prováveis de alterações climáticas futuras, apesar das incertezas. As projeções são diferentes para cada região e variam ao longo das estações do ano. O objetivo deste trabalho foi avaliar a similaridade entre projeções dos modelos climáticos globais do IPCC-AR4 para temperatura média na região Sudeste do Brasil, no período de 2071 a 2100, cenário A2. Para tanto, foram realizadas análise de componentes principais e análise de agrupamento hierárquico para agrupar os modelos de comportamentos semelhantes. Adotando-se quatro grupos de modelos, os valores médios de temperatura variaram de 23,7°C a 25,4°C.

Alterações causadas por incêndio florestal na composição de espécies de uma floresta primária no sudoeste da Amazônia brasileira.

A floresta amazônica é impactada por agressões antrópicas e pelas mudanças climáticas. Devido à alta umidade retida a floresta amazônica é considerada imune a queimadas, todavia, sob condições climáticas extremas torna-se vulnerável. Este estudo objetiva avaliar os impactos de incêndios florestais ocorridos na grande seca de 2005 sobre a composição de espécies de uma floresta natural primária sob manejo florestal, localizada no estado do Acre. Foram implantadas 40 parcelas amostrais permanentes de 400 m2 cada e monitorados os efeitos do fogo em árvores lenhosas, palmeiras e cipós em três níveis de amostragem: I - DAP ≥ 5 cm; II - 5 cm > DAP ≥ 2 cm; e III - DAP < 2 cm e altura ≥ 1 m. Foram efetuadas cinco avaliações entre novembro de 2005 e janeiro de 2009. Os resultados mostraram que quanto menor o tamanho das árvores, maiores são as taxas de mortalidade e as alterações na estrutura das espécies. Ainda que tenha havido aumento de 42,5% no número de espécies na regeneração (Nível III), o monitoramento revelou expressiva redução nos demais níveis de amostragem (15,6% no Nível I; 32,3% no Nível II; 28,8% nos níveis I e II juntos e 16,1% nos três níveis juntos), indicando que a floresta foi modificada quanto à sua composição de espécies.

A proveniência dos sedimentos e cinzas vulcânicas dos sedimentos permianos da bacia do Paraná : implicações para a história geológica do sul-sudoeste de Gondwana

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2016.

Como a mudança climática poderá afetar as doenças das hortaliças?

As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera, causando mudanças no clima do planeta (IPCC, 2007). O efeito estufa é um processo natural que permite a manutenção da temperatura necessária para o estabelecimento e sustento da vida na Terra. O vapor de água, o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), o óxido nitroso (N2O), o ozônio (O3) e outros gases presentes na atmosfera, denominados gases de efeito estufa, retêm parcialmente a radiação térmica que é emitida quando a radiação solar atinge a superfície do planeta. As atividades antrópicas, intensificadas após a Revolução Industrial, no final do século XVIII, caracterizam-se pela emissão de gases na atmosfera devido ao uso dos recursos naturais, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento. Como conseqüência, há uma maior retenção de radiação que resulta na intensificação do efeito estufa, elevando a temperatura média da superfície do planeta, além de outros efeitos. Durante o século XX, houve um aumento na temperatura média da superfície do planeta, de aproximadamente 7,4ºC. Porém, esse aumento não foi homogêneo, isto é, algumas regiões do planeta apresentaram maiores incrementos de temperatura que outras. Recentemente, o fenômeno tem se acelerado, pois as maiores temperaturas médias anuais foram registradas nos últimos anos (IPCC, 2007).

Avaliação do risco climático e da influência de ENOS em epidemias de ferrugem asiática da soja no Rio Grande do Sul.

A ferrugem asiática é uma importante doença na cultura da soja. Os padrões espaciais e temporais de ocorrência e de severidade das epidemias nas diferentes safras são variáveis em função das condições climáticas prevalentes, principalmente da precipitação. As variabilidades interanual e espacial do risco climático de epidemias de ferrugem asiática no Estado do Rio Grande do Sul foram avaliadas com um modelo de predição da severidade máxima da doença com base na precipitação. Foram utilizadas séries históricas de 25 anos de precipitação diária no período crítico para o desenvolvimento da doença (janeiro a março) em 24 localidades na região produtora do Estado. Estatística descritiva e funções probabilidade de excedência (FPE) foram usadas para avaliar a variação temporal e espacial do risco nessas localidades. O impacto das fases quente e fria do fenômeno climático El Niño - Oscilação Sul (ENOS) no período de outubro a dezembro (OND) foi avaliado em quatro localidades com séries de dados de 50 anos, também usando FPE. Os resultados mostraram um risco de 50% para epidemias de até 37% de severidade máxima na média das localidades, enquanto que o risco de epidemias com severidade acima de 60% variou de 0 a 20% nas localidades, sendo mais alto na região Norte do Estado. Na ocorrência de uma fase quente do ENOS no período OND o risco de exceder a mediana aumenta em torno de 20% nas quatro localidades avaliadas, sendo mais pronunciado em algumas localidades.

Métodos de estimação de evapotranspiração para a região nordeste do Brasil.

No estudo da evapotranspiração potencial (ETP) são utilizados métodos que, na maioria dos casos, não se aplicam satisfatoriamente à região Nordeste, entre eles, o método de Thornthwaite, que em condições de extrema aridez ou umidade não produz estimativas confiáveis. O objetivo deste trabalho foi comparar os métodos de Thornthwaite, Camargo original - 1971, Camargo Tef (corrigido pela temperatura media mensal) e Hargreaves e Samani (HS) com o método de Penman-Monteith, padrão FAO, segundo a parametrização de ALLEN et al. (1998). Como critério de comparação, foi utilizado o índice de (c), que considera o viés e precisão das estimativas. Foram observados valores de c inferiores a 0,40 (péssimo) para os métodos de Thornthwaite e Camargo-71 e superiores a 0,80 (muito bom) para Hargreaves-Samani (HS) e Camargo-Tef. No entanto, o método HS apresentou maior freqüência de índices de confiança (c) superiores a 0,80 (muito bom) nas avaliações mensais.

Avaliação probabilística do risco de giberela do trigo considerando a influencia do ENOS.

A giberela é uma importante doença na cultura do trigo cujas epidemias ocorrem sob a influência marcante de condições ambientais específicas durante o florescimento. Neste trabalho, a influência do fenômeno El Nino/Oscilação Sul (ENOS) sobre o risco de epidemias da giberela do trigo, em Passo Fundo, RS, estimado com modelos de simulação, foi avaliada via abordagem de anos análogos. Foi utilizada uma série local histórica (1957 a 2006) de dados meteorológicos para estimar um índice de risco de giberela (IRG) para diferentes datas de plantio (1 a 30/06) nos 50 anos da série. Para quantificar a influência do ENOS, foram comparadas medianas e funções probabilidade de excedância (FPE) do IRG (Prob(IRG>y)para três fases do ENOS (quente, fria e neutra) nos anos da série, utilizando métodos não paramétricos. Foi observado um efeito pronunciado do ENOS, principalmente para a fase fria, onde o risco estimado de epidemias moderadas ou severas foi nulo para todas as datas de plantio. Nas demais fases, o referido risco variou de 0,10 a 0,25.

Avaliação da alfarrobeira como sumidouro de carbono e o mercado de carbono: estudo referente à região do Algarve

Dissertação de mestrado, Avaliação e Gestão Ambiental, Universidade do Algarve, 2011