Impactos de regulações ambientais sobre o transporte de cargas no Brasil: uma análise para o transporte de soja

O aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera levou a uma preocupação de como se reduzir as emissões destes gases. Desta preocupação surgiram instrumentos de regulação a fim de reduzir ou controlar os níveis de poluição. Dentro deste contexto, esta pesquisa analisou o setor de transportes de cargas, com ênfase no transporte de soja. No Brasil, o setor de transportes é um dos principais responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa provenientes da queima de combustíveis fósseis. No setor de transportes, as emissões diferem entre os modais, sendo que as ferrovias e hidrovias poluem menos que as rodovias. Desta forma, simulou-se por meio de um modelo de programação linear se a adoção de medidas regulatórias sobre as emissões de CO2 traria uma alteração no uso das ferrovias e hidrovias. Uma das constatações, ao se utilizar o modelo de Minimização de Fluxo de Custo Mínimo para o transporte de soja em 2013, foi que a capacidade de embarque nos terminais ferroviários e hidroviários desempenha um papel fundamental na redução das emissões de CO2. Se não houver capacidade suficiente, a adoção de uma taxa pode não provocar a redução das emissões. No caso do sistema de compra e crédito de carbono, seria necessária a compra de créditos de carbono, numa situação em que a capacidade de embarque nos terminais intermodais seja limitada. Verificou-se, ainda, que melhorias na infraestrutura podem desempenhar um papel mitigador das emissões. Um aumento da capacidade dos terminais ferroviários e hidroviários existentes, bem como o aumento da capacidade dos portos, pode provocar a redução das emissões de CO2. Se os projetos de expansão das ferrovias e hidrovias desenvolvidos por órgãos governamentais saírem do papel, pode-se chegar a uma redução de pouco mais de 50% das emissões de CO2. Consideraram-se ainda quais seriam os efeitos do aumento do uso de biodiesel como combustível e percebeu-se que seria possível obter reduções tanto das emissões quanto do custo de transporte. Efeitos semelhantes foram encontrados quando se simulou um aumento da eficiência energética. Por fim, percebeu-se nesta pesquisa que a adoção de uma taxa não traria tantos benefícios, econômicos e ambientais, quanto a melhoria da infraestrutura logística do país.

Análise da combustão e emissões em motores a bio-diesel.

A rápida evolução do mercado automotivo, em função de maiores restrições sobre as emissões, impulsionou a utilização de várias alternativas para melhorias dos motores diesel, entre elas as mudanças nos seus componentes com o auxílio de ferramentas de modelagem e a utilização de combustíveis alternativos. As características dos combustíveis afetarão a queima e, assim, alteram os resíduos do processo de combustão. Novos combustíveis podem também ser utilizados como uma alternativa para veículos de gerações anteriores com o intuito de reduzir as emissões. Este estudo mostra os efeitos da utilização do Biodiesel B20 e do Biodiesel Amyris em motores de combustão interna. Para isso, foram realizados testes de motores em salas dinamométricas, e seus resultados confrontados e discutidos. Além disso, são abordados os efeitos do combustível no processo da combustão. Esta Dissertação está concentrada, principalmente, na emissão de NOx e de material particulado, que são poluentes mais restritivos perante a Legislação brasileira de emissões CONAMA P7.

Biodiesel production by acid catalysis with heteropolyacids supported on activated carbon fibers

Different catalysts, based on heteropolyacids supported on activated carbon fibers, have been prepared for palmitic acid esterification reaction. The influence of the catalyst (heteropolyacid) and the support on the catalytic activity have been analyzed. The results prove that an adequate combination of both is required to achieve the most suitable catalysts. Regarding to the heteropolyacid, phosphomolybdic acid seems to be the most suitable appropriate taking into account its lowest leaching. About the support, it must show an optimum microporosity, which must be wide enough to allow the entrance and exit of the reagents and products but not too wide in order to avoid the leaching of the catalyst. In addition, both decreasing of the catalytic activity and its recovery over several cycles have been analyzed.

Biodiesel production by transesterification of sludge in supercritical conditions

In this study wastewater treatment plant (WWTP) sludge was subjected to a reactive pyrolysis treatment to produce a high quality pyro-oil. Sludge was treated in supercritical conditions in the presence of methanol using hexane as cosolvent in a high pressure lab-autoclave. The variables affecting the pyro-oil yield and the product quality, such as mass ratio of alcohol to sludge, presence of cosolvent and temperature, were investigated. It was found that the use of a non-polar cosolvent (hexane) presents advantages in the production of high quality pyro-oil from sludge: increase of the non-polar pyro-oil yield and a considerable reduction of the amount of methanol needed to carry out the transesterification of fatty acids present in the sludge.

Biodiesel wastes: An abundant and promising source for the preparation of acidic catalysts for utilization in etherification reaction

Environmentally friendly sulfonated black carbon (BC) catalysts were prepared from biodiesel waste, glycerol. These black carbons (BCs) contain a high amount of acidic groups, mainly sulfonated and oxygenated groups. Furthermore, these catalysts show a high catalytic activity in the glycerol etherification reaction with tert-butyl alcohol, the activity being larger for the sample prepared with a higher glycerol:sulfuric acid ratio (1:3). The yield for mono-tert-butyl glycerol (MTBG), di-tert-butyl glycerol (DTBG) and tri-tert-butyl-glycerol (TTBG) were very similar to those obtained using a commercial resin, Amberlyst-15. Furthermore, experimental results show that the carbon with the lowest acidic surface group content, BC prepared in minor glycerol:sulfuric acid ratio (10:1), can be chemically treated after carbonization to achieve an improved catalytic activity. The activity of all BCs is high and very similar, about 50% and 20% for the MTBG and DTBG + TTBG, respectively.

The combined effect of plastics and food waste accelerates the thermal decomposition of refuse-derived fuels and fuel blends

Mechanical treatments such as shredding or extrusion are applied to municipal solid wastes (MSW) to produce refuse-derived fuels (RDF). In this way, a waste fraction (mainly composed by food waste) is removed and the quality of the fuel is improved. In this research, simultaneous thermal analysis (STA) was used to investigate how different mechanical treatments applied to MSW influence the composition and combustion behaviour of fuel blends produced by combining MSW or RDF with wood in different ratios. Shredding and screening resulted in a more efficient mechanical treatment than extrusion to reduce the chlorine content in a fuel, which would improve its quality. This study revealed that when plastics and food waste are combined in the fuel matrix, the thermal decomposition of the fuels are accelerated. The combination of MSW or RDF and woody materials in a fuel blend has a positive impact on its decomposition.