Lipid composition in microalgal community under laboratory and outdoor conditions

Microalgae are the most sought after sources for biofuel production due to their capacity to utilize carbon and synthesize it into high density liquid. Current energy crisis have put microalgae under scanner for economical production of biodiesel. Modifications like physiological stress and genetic variation is done to increase the lipid yield of the microalgae. A study was conducted using a microalgal consortium for a period of 15 days to evaluate the feasibility of algal biomass from laboratory as well as outdoor culture conditions. Native algal strains were isolated from a tropical freshwater lake. Preliminary growth studies indicated the relationship between the nitrates and phosphates to the community structure through the days. The lipid profile done using Gas chromatography – Mass spectrometry, revealed the profile of the algal community. Resource competition led to isolation of algae, aided in the lipid profile of a single alga. However, further studies on the application of the mixed population are required to make this consortium approach economically viable for producing algae biofuels.

Jatropha cultivation in southern India: assessing farmers' experiences

Together with 106 farmers who started growing Jatropha (Jatropha curcas L.) in 20042006, this research sought to increase the knowledge around the real-life experience of Jatropha farming in the southern India states of Tamil Nadu and Andhra Pradesh. Launched as an alternative for diesel in India, Jatropha has been promoted as a non-edible plant that could grow on poor soils, yield oil-rich seeds for production of bio-diesel, and not compete directly with food production. Through interviews with the farmers, information was gathered regarding their socio-economic situation, the implementation and performance of their Jatropha plantations, and their reasons for continuing or discontinuing Jatropha cultivation. Results reveal that 82% of the farmers had substituted former cropland for their Jatropha cultivation. By 2010, 85% (n = 90) of the farmers who cultivated Jatropha in 2004 had stopped. Cultivating the crop did not give the economic returns the farmers anticipated, mainly due to a lack of information about the crop and its maintenance during cultivation and due to water scarcity. A majority of the farmers irrigated and applied fertilizer, and even pesticides. Many problems experienced by the farmers were due to limited knowledge about cultivating Jatropha caused by poor planning and implementation of the national Jatropha program. Extension services, subsidies, and other support were not provided as promised. The farmers who continued cultivation had means of income other than Jatropha and held hopes of a future Jatropha market. The lack of market structures, such as purchase agreements and buyers, as well as a low retail price for the seeds, were frequently stated as barriers to Jatropha cultivation. For Jatropha biodiesel to perform well, efforts are needed to improve yield levels and stability through genetic improvements and drought tolerance, as well as agriculture extension services to support adoption of the crop. Government programs will -probably be more effective if implementing biodiesel production is conjoined with stimulating the demand for Jatropha biodiesel. To avoid food-biofuel competition, additional measures may be needed such as land-use restrictions for Jatropha producers and taxes on biofuels or biofuel feedstocks to improve the competitiveness of the food sector compared to the bioenergy sector. (c) 2012 Society of Chemical Industry and John Wiley & Sons, Ltd

Euglena sp as a suitable source of lipids for potential use as biofuel and sustainable wastewater treatment

Prolific algal growth in sewage ponds with high organic loads in the tropical regions can provide cost-effective and efficient wastewater treatment and biofuel production. This work examines the ability of Euglena sp. growing in wastewater ponds for biofuel production and treatment of wastewater. The algae were isolated from the sewage treatment plants and were tested for their nutrient removal capability. Compared to other algae, Euglena sp. showed faster growth rates with high biomass density at elevated concentrations of ammonium nitrogen (NH4-N) and organic carbon (C). Profuse growth of these species was observed in untreated wastewaters with a mean specific growth rate (mu) of 0.28 day(-1) and biomass productivities of 132 mg L-1 day(-1). The algae cultured within a short period of 8 days resulted in the 98 % removal of NH4-N, 93 % of total nitrogen 85 % of ortho-phosphate, 66 % of total phosphate and 92 % total organic carbon. Euglenoids achieved a maximum lipid content of 24.6 % (w/w) with a biomass density of 1.24 g L-1 (dry wt.). Fourier transform infrared spectra showed clear transitions in biochemical compositions with increased lipid/protein ratio at the end of the culture. Gas chromatography and mass spectrometry indicated the presence of high contents of palmitic, linolenic and linoleic acids (46, 23 and 22 %, respectively), adding to the biodiesel quality. Good lipid content (comprised quality fatty acids), efficient nutrient uptake and profuse biomass productivity make the Euglena sp. as a viable source for biofuel production in wastewaters.

Review on atomization and sprays of biofuels for IC engine applications

Ever increasing energy requirements, environmental concerns and energy security needs are strongly influencing engine researchers to consider renewable biofuels as alternatives to fossil fuels. Spray process being important in IC engine combustion, existing literature on various biofuel sprays is reviewed and summarized. Both experimental and computational research findings are reviewed in a detailed manner for compression ignition (CI) engine sprays and briefly for spark ignition (SI) engine sprays. The physics of basic atomization process of sprays from various injectors is included to highlight the most recent research findings followed by discussion highlighting the effect of physico-chemical properties on spray atomization for both biofuels and fossil fuels. Biodiesel sprays are found to penetrate faster and haw narrow spray plume angle and larger droplet sizes compared to diesel. Results of analytical and computational models are shown to be useful in shedding light on the actual process of atomization. However, further studies on understanding primary atomization and the effect of fuel properties on primary atomization are required. As far as secondary atomization is concerned, changes in regimes are observed to occur at higher air-jet velocities for biodiesel compared to those of diesel. Evaporating sprays revealed that the liquid length is longer for biodiesel. Pure plant oil sprays with potential use in CI engines may require alternative injector technology due to slower breakup as compared to diesel. Application of ethanol to gasoline engines may be feasible without any modifications to port fuel injection (PFI) engines. More studies are required on the application of alternative fuels to high pressure sprays used in Gasoline Direct Injection (GDI) engines.

Caracterización de la respuesta a la temperatura en la germinación de semillas de Jatropha curcas

Resumen: La situación energética actual, la insaciable demanda energética y alimenticia y el complejo panorama sobre el futuro de los combustibles fósiles, han forzado a la búsqueda acelerada de nuevas fuentes alternativas para producir energía, entre ellas la producción de energía a partir de productos vegetales. Para no enfrentar ambas necesidades, el desafío de encontrar productos vegetales no comestibles, que se adapten a zonas marginales, que sean rentables y que proporcionen una fuente alta de energía, promete ser la alternativa prometedora que encaje en el escenario futuro y actual. El estudio profundo de nuevas especies , como Jatropha curcas para la producción de biodiesel adquiere relevancia. Este trabajo tiene el propósito de ampliar la frontera del conocimiento en el mecanismo fisiológico de germinación de J. curcas. El objetivo es poder caracterizar la respuesta a la temperatura durante la germinación de esta especie usando el análisis de tiempo térmico. Para esto se incubaron semillas de J. Curcas a cuatro diferentes temperaturas (20, 25, 30 y 35ºC) en agua destilada (Ψa=0 MPa). La temperatura base y temperatura óptima fueron 19ºC y 30ºC respectivamente. Aproximadamente el 40% de la población de semillas manifestó dormición absoluta. Otra parte de la población presentó dormición relativa, que se expresó progresivamente en distintas fracciones cuando la temperatura de incubación se alejó de los 30ºC. La aplicación práctica de los resultados encontrados en esta tesis, revela severas dificultades tanto para la germinación como para el establecimiento del stand de plantas de Jatropha curcas, las cuáles deberán ser consideradas por los mejoradores durante el proceso de selección y domesticación. La más importante de las limitaciones es el estrecho rango de temperaturas en el cual no se encuentran los problemas de dormición y la elevada tendencia que presenta la semilla para entrar en dormición secundaria con temperaturas mayores a 30ºC.

Ações de mitigação das emissões no Brasil

Sintetiza os fatos que levaram a adoção da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima. Descreve e analisa as iniciativas do Brasil no sentido de colaborar com a proteção climática e com a redução da emissão de gases poluentes. Destaca os seguintes pontos: desenvolvimento de matriz energética "limpa" (álcool e biodiesel); combate ao desperdício de energia elétrica; programa de redução de emissões veiculares; redução de incêndios florestais e do desmatamento; projetos ligados ao Mecanismo de Desenvolvimento Limpo.

Álcool combustível : algumas barreiras a superar

Consultoria Legislativa - Área XII - Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.

Biocombustíveis, renda e alimentos

Consultoria Legislativa - Área XII - Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.

Medida provisória nº 214, de 2004

Consultoria Legislativa - Área XII - Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.

Proposições legislativas relacionadas à agroenergia em tramitação na Câmara dos Deputados e no Senado Federal

Consultoria Legislativa - Área X - Agricultura e Política Rural.

Biocombustíveis na Argentina : políticas públicas e evolução recente

Consultoria Legislativa - Área X - Agricultura, Pecuária, Abastecimento e Desenvolvimento Rural.

Avaliação de diferentes estratégias de biorremediação no tratamento de solo contaminado por diesel B5

No Brasil, a contaminação do solo por derramamentos de combustíveis representa um dos mais graves problemas ambientais e o impacto da introdução de novas misturas como diesel/biodiesel na matriz energética requer investigação quanto a tecnologias apropriadas de remediação. O presente estudo teve por objetivo avaliar diferentes estratégias de biorremediação no tratamento de solo contaminado experimentalmente com óleo diesel B5. Foram conduzidos três experimentos. No primeiro, quatro microcosmos em duplicata, contendo 500 g de solo e 5% (p/p) de óleo diesel B5, todos suplementados com oxigênio através de revolvimento manual e com ajuste de umidade, tiveram como tratamentos: bioestímulo com ajuste de pH (BE1); bioestímulo com ajuste de pH e nutrientes (BE2); bioaumento com ajuste de pH, nutrientes e adição de consórcio microbiano comercial KMA (BAM) e; controle abiótico, com ajuste de pH e solo esterilizado em autoclave (PA). Paralelamente, foi conduzido tratamento por bioaumento com ajuste de pH e nutrientes, suplementação de oxigênio e consórcio KMA, em solo contaminado apenas por diesel a 5% (BAD). A população microbiana foi monitorada através da contagem de UFC e os tratamentos, avaliados pela remoção de carbono orgânico e de hidrocarbonetos de petróleo (n-alcanos C10-C36). No segundo experimento, o metabolismo microbiano aeróbio foi avaliado através da produção de CO2 em respirômetros de Bartha (triplicatas), em solo contaminado com 5% (p/p) de óleo diesel B5, ajustado para pH e umidade, nas seguintes condições: solo com adição do consórcio KMA; solo com adição de cultura microbiana obtida a partir de outro solo proveniente de um posto de combustível com histórico de vazamento de tanques (RES) e; solo esterilizado por adição de azida de sódio a 0,3% (p/p). Como controle, solo sem contaminação, com sua população microbiana autóctone. No terceiro experimento, a capacidade da microbiota autóctone (EX), assim como do consórcio KMA e da cultura RES, em biodegradar óleo diesel B5, diesel e biodiesel de soja foi testada através do uso de indicadores de oxirredução DCPIP e TTC. Os experimentos em microcosmos indicam que houve uma complementaridade metabólica entre a população nativa e o consórcio comercial de microorganismos KMA, cuja presença promoveu um decaimento mais rápido de n-alcanos nas primeiras semanas do experimento. No entanto, após 63 dias de experimento, os tratamentos BAM, BAD e BE2 apresentaram, respectivamente, em média, 92,7%, 89,4% e 81,7% de remoção dos hidrocarbonetos n-alcanos C10-C36, sendo tais diferenças, sem significância estatística. Nos respirômetros, o bioaumento com cultura microbiana RES apresentou a maior produção de CO2 e a maior remoção de hidrocarbonetos (46,2%) após 29 dias. Tanto nos ensaios em microcosmos quanto nos respirométricos, não foi possível estimar a contribuição dos processos abióticos, tendo em vista evidências da existência de atividade microbiana no solo esterilizado térmica ou quimicamente. Os ensaios com os dois indicadores redox mostraram que apenas a microbiota nativa do solo em estudo e a cultura microbiana RES apresentaram potencial para degradar óleo diesel B5, biodiesel de soja ou diesel, quando colocadas em meio mineral contendo tais combustíveis como única fonte de carbono.

Propiedades catalíticas de la lipasa B de Candida antarctica inmovilizada en soportes magnéticos. Actividad sintética en disolventes orgánicos

Este trabajo se centra en la inmovilización de la lipasa B de Candida antarctica en nanopartículas magnéticas y la posterior caracterización cinética de su actividad sintética en medios orgánicos para la pr oducción de biodiesel. La historia del biodiesel comienza en 1893, cuando Rudolph Diesel, el padre del motor diésel, puso en marcha el primer motor de este tipo. Más tarde, en 1900, Diesel ganó el Grand Prix en la Feria Mundial de París con su m otor impulsado por un biodiesel de aceite de cacahuete. En 1903, además, comenzó la producción del Modelo T de Henry Ford, diseñado para utilizar etanol como combustible. Diesel creía que la utilización de biodiesel era el futuro de la automoción: “ el uso de aceites vegetales como combustibles para motor puede parecer insignificante hoy en día, pero estos aceites puede n convertirse, con el transcurso del tiempo, en combustibles tan importantes como el petróleo y el carbón lo son hoy en día ” Sin embargo, a p artir de 1920, los fueles basados en petróleo comenzaron a ganar terreno, debido a su mayor eficiencia, menor precio y mejor disponibilidad. De esta forma, el mercado de los biofueles quedó relegado hasta que las distintas crisis del petróleo (1973, 1979, 19 90) unidas a la creciente preocupación por la polución y la c onservación del medio ambiente, además de al aumento de la población y por tanto de la demanda de combustibles , llevaron a devolve r la mirada a estos fueles . Fue en esta época cuando comenzó, p rincipalmente en EEUU y Brasil, la producción a gran escala de biocombustibles de primera generación, basados en la utilización de excedentes agrícolas como el maíz y la caña de azúcar para la producción de bioetanol y aceites de maíz y grasas animales par a la producción de biodiesel .

Modelagem computacional aplicada na estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos

A estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos utilizando técnicas numéricas assistidas por computadores tem conduzido para melhoria da eficiência e o favorecimento da compreensão das fenomenologias envolvidas nos mesmos. Na primeira parte deste trabalho será realizada a modelagem computacional do processo de produção de biodiesel via esterificação, sendo que, o método de otimização estocástica Random Restricted Window (R2W) será correlacionado com os dados experimentais da produção de biodiesel a partir da esterificação do ácido láurico com etanol anidro na presença do catalisador ácido nióbico (Nb2O5). Na segunda parte do mesmo será realizada a modelagem computacional do processo de cromatografia de adsorção (batch process) onde serão correlacionados os dados provenientes dos modelos cinéticos de HASHIM, CHASE e IKM2 com os dados experimentais da adsorção de amoxicilina com quitosana, e também serão correlacionados os dados experimentais da adsorção de Bovine Serum Albumin (BSA) com Streamline DEAE com os dados provenientes de uma nova aplicação do método R2W mediante a implementação de um modelo cinético reversível. Ademais, as constantes cinéticas para cada processo supracitado serão estimadas levando em consideração o valor mínimo da função resíduos quadrados.

Medição experimental e previsão de velocidade do som de componentes de biocombustíveis

A velocidade do som é uma propriedade que vem sendo cada vez mais utilizada em diferentes áreas tecnológicas. Além disso, a velocidade do som é uma propriedade termodinâmica que está associada a outras propriedades do meio como a compressibilidade isentrópica e isotérmica, entre outras. Neste contexto, muitos estudos foram realizados a fim de obter modelos precisos que possam representar fielmente a velocidade do som, sendo observados desvios absolutos médios entre 0,13 e 24,8%. Neste trabalho, um banco de dados de velocidade do som e massa específica à pressão atmosférica de n-alcanos, alcanos ramificados, n-alcenos, aromáticos, alcoóis, éteres e ésteres, foram compilados da literatura aberta. Utilizando estes dados e baseando-se no modelo de Wada por contribuição de grupo recentemente proposto, foi desenvolvido um novo modelo por contribuição atômica para predizer a velocidade do som de todas as famílias dos compostos investigados neste trabalho. É mostrado que o modelo proposto é capaz de prever a velocidade do som para os compostos destas famílias com desvios próximos da incerteza experimental calculada a partir de diferentes dados da literatura. Este trabalho também discute o efeito da ramificação das cadeias na constante Wada, ressaltando a importância de novas medições para este tipo de compostos. Além disso, observou-se que a literatura necessita de mais dados experimentais de velocidade do som, à pressão atmosférica e diferentes temperaturas para substâncias puras presentes em biodiesel e bio-óleo de pirólise rápida. Neste contexto, o presente trabalho fornece novos dados experimentais de velocidade do som e massa específica de cinco ésteres metílicos de ácidos graxos, também conhecidos como FAMEs, (caprilato de metila, caprato de metila, palmitato de metila, estearato de metila e linoleato de metila), e sete componentes puros presentes em bio-óleo de pirólise à pressão atmosférica, de vários fenóis (fenol, o-, m- e p-cresol), dois éteres fenólicos (2-metoxifenol e eugenol) e um éster fenólico (salicilato de metila), a temperaturas de (288,15-343,15) K. O modelo preditivo de Wada atômico foi utilizado para calcular a velocidade do som dos FAMEs estudados neste trabalho, e os desvios foram comparados com o modelo de Wada por contribuição de grupo. O modelo atômico de Wada foi utilizado para prever a velocidade do som dos componentes puros presentes no bio-óleo de pirólise rápida experimentalmente estudados nesta dissertação. Além disso, os dados de massa específica e velocidade de som foram correlacionados com o modelo de Prigogine-Flory-Patterson (PFP). As propriedades foram bem representadas pelo modelo PFP, no entanto, para a velocidade do som o modelo apresenta desvios sistemáticos na dependência com a temperatura. O desempenho do modelo preditivo de Wada atômico foi considerado satisfatório, devido os desvios observados serem compatíveis ou até menores do que os desvios típicos obtidos na literatura com outros modelos correlativos para o cálculo da velocidade do som de outras substâncias